12月24日，记者获悉，杭州师范大学郭瑞庭扶直团队与湖北大学联接的一项冲破性权谋收尾，日前在海外期刊《好意思国化学会催化学报》上发表。他们告捷对一种名为AetF的自然卤化酶进行感性算计打算，得回大略按照教唆、在色氨酸分子特定位置进行单次卤化或羼杂卤化的新式酶突变体，并初次完了了“一锅法”高效合成具有选藏支配价值的羼杂卤化色氨酸，为复杂卤化分子的绿色生物制造提供了全新的范式。
卤素，如氯、溴、碘，在当然界和东说念主们的生存中无处不在。在药物分子中好意思妙地引入卤素原子，每每能显赫篡改其生物活性，从而优化药物的疗效和性质。
关联词，传统的化学卤化措施每每依赖于有毒试剂和薄情的反馈要求，不仅不够环保，也难以精准戒指反馈位点，容易产生不消要的副产品。靠近这些问题，科学家们将眼神投向了当然界中的卤化酶。
开头于蓝细菌的AetF，与好多需要“帮忙”才气责任的双组分卤化酶不同，是一种将卤化与规复两种功能集于沉寂的单组分卤化酶，其结构更为精简。关联词，自然的AetF有其固定的责任口头：在催化色氨酸卤化时，它会严格降服“先在第5位（C5位）、再在第7位（C7位）”的端正进行“活水线功课”，最终身成5，7-二卤化色氨酸。这种固化的责任口头固然保证了当然产品的一致性，却收尾了它在东说念主工合成顶用于坐蓐特定单卤化产品或羼杂卤化产品的活泼性。
“在这次权谋中，开云体育(kaiyun)官方网站咱们以高分辨率的卵白质三维结构为‘蓝图’，对AetF进行了精密的感性算计打算。”论文第一作家博士生李豪进一步先容，团队最初融会了AetF与底物色氨酸结合的精致结构，通过分析最终锁定了一个要道残基S523。当将其突变为丙氨酸后，得到的突变体AetF-S523A在C7位的卤化活性大大裁减，变得更倾向于只在C5位进行一次卤化。
权谋东说念主员发现，这个突变体仍保留了一点二次卤化的隐微智商。为了澈底关闭这一功能，他们进一步对底物结合口袋进行了“精装修”，通过引入体积更大的异亮氨酸和苯丙氨酸残基，在C5位卤化后产品周围好意思妙地构建起空间位阻，如同设立了路障，有用拦阻了酶对C7位的再次卤化。
最终得回的“三突变体”——AetF-AIF，展现出了近乎完满的C5位点特异性单卤化智商。这是首个通过感性算计打算告捷阅兵得回的、具有严格单卤化活性的单组分色氨酸卤化酶。
郭瑞庭先容：“基于改形告捷的AetF-AIF突变体（擅长C5单卤化）和野生型AetF（擅长探究C5、C7卤化），咱们构念念了一个好意思妙的‘一锅法’反馈政策。”团队通过约略地治疗反馈体系中卤素盐（如溴化钠、碘化钠）的添加端正，告捷地在归拢个反馈容器内，高效合成了两种不同的羼杂卤化色氨酸：5-溴-7-碘色氨酸和5-碘-7-溴色氨酸，产率永诀高达85%和70%。这一进程无需对中间产品进行繁琐的分离纯化，大大简化了合成标准。另外，这种措施不需使用有毒试剂，何况在室温25℃要求下的水溶液中即可反馈，无需高温高压，愈加环保。（记者陈曦）
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