科普丨酶怎样把氨基酸链打成“套索结”

  新华社北京9月27日电　美国研究人员借助人工智能工具，发现了一种酶怎样把氨基酸链打成特殊的“套索结”，形成套索肽分子。该成果有助于设计以套索肽为基础的药物。

  套索肽是一类在细菌中发现的多肽分子，通常由15至26个氨基酸组成，氨基酸链经过折叠形成类似套索的结构。套索肽性质非常稳定，并具有抗菌、抗病毒、抗肿瘤等作用，是生物制药的研究热点之一。但其独特的套索结构难以用化学手段合成，限制了相关研究的发展。

  套索环化酶在氨基酸链形成“套索结”的过程中起到重要作用。美国伊利诺伊大学厄巴纳－尚佩恩分校研究团队说，他们详细研究了其中一种名为FusC的酶，结合生物信息学、分子动力学等多种手段建立模型，展现了待折叠的氨基酸链与FusC分子相互作用的三维结构。相关论文发表在英国《自然·化学生物学》杂志上。

  FusC酶分子由约600个氨基酸组成，在折叠过程中起作用的活性位点包含120个氨基酸。研究发现，FusC分子中一个称为“11号螺旋”的部位对套索结的形成特别重要，它位于活性位点的后壁区域。在此基础上，研究团队设计出“11号螺旋”部位发生变异的FusC酶，成功地把天然环化酶无能为力的一些氨基酸链打成“套索结”。

  研究人员说，该发现可能适用于其他的环化酶，有助设计制造多种套索肽。他们已在实验中高效生产出能与一个重要抗癌靶点“整合素αvβ8”紧密结合的套索肽，验证了该成果的实用性。