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香港中通社3月6日电 近日,中国科学院天津工业生物技术研究所高书山团队与杭州师范大学郭瑞庭团队合作,在酶催化机制解析方面取得重大突破性进展,发现了活性氧超氧阴离子参与麦角碱药物分子的酶催化合成。相关成果于当地时间3月5日发表于国际学术期刊《自然》(Nature)。
该研究详细阐明了麦角生物碱核心骨架C环的生物合成机制,发现过氧化氢酶EasC利用超氧阴离子实现氧气激活,并进一步催化氧化环化反应。该机制代表了一种全新的血红素金属酶的催化模式,即氧气无需形成活性铁—氧复合物。同时,该研究也让过氧化氢酶的相关研究从H2O2依赖性酶转向O2依赖性酶,拓展了过氧化氢酶这一生物催化剂的研究领域。
中国科学院院士、中国科学院合成生物学重点实验室专家委员会主任赵国屏认为,超氧阴离子是在细胞代谢中产生的一种活性氧自由基,通常认为它具有损伤DNA、蛋白质等生物毒性功能。另一方面,超氧阴离子在化学合成中已经作为一种化学催化剂广泛用于有机分子合成。而超氧阴离子是否可能在生物催化、生物合成中发挥作用,尚未得到揭示。上述研究在体外催化实验中发现超氧阴离子参与天然产物分子的生物合成,并解析其机制;这一新的认识,突破了超氧阴离子现有的毒性功能认知。(完)