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上海交通大学分子酶学与合成生物学研究团队在国际著名化学期刊发表B因子在蛋白质科学中应用的综述文章

主要完成人:刘倩 发表日期:2019-01-31 点击数:637

  近日,国际著名化学期刊《Chemical Reviews》(2018年影响因子52.613)在线发表了上海交通大学生命科学技术学院冯雁教授研究团队与合作者的综述文章“Utility of B-Factors in Protein Science: Interpreting Rigidity, Flexibility, and Internal Motion and Engineering Thermostability”。冯雁教授课题组助理研究员刘倩博士第二作者,冯雁教授与中科院天津工业生物技术研究所孙周通研究员、德国马普煤炭所Manfred T. Reetz教授为共同通讯作者。

  论文系统地总结了蛋白质结构B因子对酶稳定性及催化功能影响的国内外研究进展,特别指出基于B因子进行酶分子设计是提高蛋白质稳定性的有效策略,展望了该研究领域未来的发展方向,对构建具有高度稳定性的进化酶、深度揭示酶热力学与催化效率、底物选择性等复杂调控关系具有促进作用。

  蛋白质稳定性是发挥其功能的基础,通过分子进化提高稳定性是科学家长期以来关注的热点。大量研究表明,蛋白质稳定性是受多因素决定,既包括分子内相互作用力(氢键、盐桥、二硫键、疏水相互作用等),也包括二级结构组成(loop长度、a-螺旋柔性)等,因此阐明蛋白质稳定性的决定因素极具挑战性,也导致提高稳定性的分子进化研究无规律可寻。基于蛋白质结构B因子来阐释蛋白质柔性、刚性及热稳定性关系,并通过分子设计以寻求结构柔性与刚性间平衡,建立具有相对普适的B-fit分子进化策略,为突破蛋白质结构多样性、分子进化途径复杂性等因素的限制,重塑和提升蛋白质分子稳定性提供指导和启示。

  近年来,冯雁教授团队在生命科学技术学院及微生物代谢国家重点室的支持下,开展了酶分子设计和进化的研究工作,提出了“酶活性中心稳定化”、“定向蛋白质模块组装”、“步入式loop延伸”等酶分子理性进化策略,探讨了酶活性、稳定性及底物选择性的复杂关系。研究工作相继在Nat CommunACS Syn BiolJ Biol ChemMetab Eng 等领域主流杂志发表系列研究论文;得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金重点项目等资助。
文章链接:https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/abs/10.1021%2F acs.chemrev.8b00290