作者布莱斯·本达，莱顿大学 普通苹果苔藓植物细胞的显微图像，细胞壁含有木聚糖
学分:莱顿大学 莱顿化学家提出了一个新的酶促反应模型，其中底物的灵活性比以前认为的要重要得多
他们的研究成果正在改变范式，可能会对药物研究和酶工程产生重大影响
在Angewandte Chemie出版
这种被称为底物诱导匹配的新模型可能会在酶学领域形成一个新的范例，该领域研究酶及其反应
要理解这一点，请考虑该领域的早期
在19世纪后期，酶和它们与之反应的物质——称为底物——被视为一把锁和一把钥匙，彼此完全吻合
后来，有证据表明酶是灵活的，为了更好地适应底物而改变其形状——也称为诱导适应模型
主要作者弗雷德里克·本·伯迪拉和他的同事现在认为，底物的灵活性长期以来被忽视，对某些酶是必不可少的，因此他们有了新的模型
可疑的酶 在研究木聚糖酶时，本·伯迪拉发现这种酶即使暴露在不同的底物中也不会真正改变其构象
这一观察结果与上述诱导拟合模型不一致，该模型认为酶改变其构象以更好地适应底物
本·卜迪拉:“我们在结晶状态下注意到了这一点，它通常更加坚硬
所以我们想知道:当酶更灵活的时候，这种情况在溶液中也会发生吗？为了研究这一点，我们开发了一种新的探针——一种可以附着在酶表面的小分子
这使得研究人员能够在催化反应的每个阶段监控溶液中酶的变化
“我们非常惊讶地看到，这种酶几乎没有改变其构象，类似于结晶状态下发生的情况
" 证明 研究人员观察到的另一件事是所谓的酶毫秒时间尺度动力学的增强
本·伯迪拉:“这种增强通常归因于酶的改变和构象的优化
然而，因为我们已经表明木聚糖酶在催化循环的不同阶段保持刚性，这一定是由于底物在酶的结合间隙中以不同的寄存器和方向结合
该步骤之后是缓慢扭曲底物，以允许酶进行反应
这在这个领域是全新的
" 促进药物开发 这项研究强调了不仅要研究酶，还要研究底物动力学以获得酶催化反应的完整图像的重要性
虽然还需要进一步的研究，但研究结果可能会对药物设计产生重大影响
“目前，药物发现者并没有真正考虑到基质弹性的重要性，”本·伯迪拉说
“我们的发现可能为开发更有效的药物铺平道路
“蛋白质工程领域也可以从这一新的见解中受益，通过考虑底物的灵活性来创造更熟练的催化剂
木聚糖酶 在这项研究中，本·伯迪拉研究了木聚糖酶，一种分解木聚糖的β-糖苷酶
“木聚糖是一串糖分子，可以在植物细胞壁中找到
它是木材的主要成分，也是第二丰富的可再生生物质材料
这种酶用于食品工业和纸浆漂白
“早些时候，在他的博士
D
研究中，化学家还研究了木聚糖酶，以及其他β-糖苷酶
他最终找到了为特定的生物技术应用改变这些酶的方法，并改进了对患有代谢疾病(如戈谢病)的病人的治疗
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