乙酰輔酶A合成酶向Ni超氧化物歧化酶的酶功能轉換機制

　　近期，《化學通訊》（Chem.Comm.）報道了中科院強磁場科學中心應用電子順磁共振方法，協助復旦大學揭示乙酰輔酶A合成酶向Ni超氧化物歧化酶的酶功能轉換機制。

　　眾所周知，金屬蛋白（包括金屬酶）幾乎占目前已知蛋白質的二分之一，其功能涉及電子傳遞、物質能量代謝、金屬離子轉運和藥物代謝等各個方面。金屬蛋白的金屬中心結構及其微環境的變化及其導致的功能改變常常是理解生理與病理變化的關鍵因素。對它們的研究將有助于闡明人類疾病的分子機制，可為疾病的防治和新型藥物的設計提供新的線索。電子順磁共振能有效揭示電子自旋狀態、動力學特性，是揭示金屬的配位幾何，捕捉金屬蛋白/金屬酶的反應中間體的重要研究手段。

　　乙酰輔酶A合成酶（ACS）是一種雙功能金屬蛋白，來源于厭氧自養菌如：產甲烷（methanogens）、產乙酸菌（homoacetogens）和海藻（archaea）。它催化兩種生物有機金屬反應,包括乙酰輔酶A的合成。科研人員基于其結構利用分子動力學模擬以及DFT計算的方法，在ACS的Ni周圍殘基定向突變相關殘基，使其具有了NiSOD歧化超氧負離子的功能。

　　利用中科院強磁場科學中心低溫下電子順磁共振方法驗證了在ACS中，通過關鍵氨基酸殘基的改造，使它擁有了歧化超氧負離子的能力。在超氧負離子的氧化下，Ni2+中心被氧化成了溶液體系中不穩定的Ni3+態，利用電子順磁共振譜學的方法，捕捉到了這一中間態的配位狀態，為闡明ACS-NiSOD like的功能機理提供了的證據。

　　該文已經于2013年1月3日在《化學通訊》在線發表。