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【Angew. Chem. Int. Ed.】高效苯甲酰芽子堿水解酶的計算設(shè)計和晶體結(jié)構(gòu)解析

苯甲酰芽子堿(BZE)是可卡因的主要毒性代謝物,由于其在人體內(nèi)的滯留時間長,導(dǎo)致可卡因的長期毒性。同時,BZE也是可卡因消費(fèi)后的主要污染物。

最近,杭州師范大學(xué)侯書榮、謝恬組與濟(jì)南大學(xué)姚建莊組合作,報道了細(xì)菌可卡因酯酶CocE是一種BZE代謝酶(BZEase),它可以將BZE降解為生物活性代謝物芽子堿和苯甲酸。

圖片來源:Angew. Chem. Int. Ed.

 

在該研究中,對CocE利用基于反應(yīng)物狀態(tài)的酶設(shè)計理論進(jìn)行理性設(shè)計。最終獲得了一個突變體BZEase2BZE的催化效率比野生型CocE提高了400倍以上。

圖片來源:Angew. Chem. Int. Ed.

 

體內(nèi)實驗表明,單劑量BZEase21mg kg-1,IV)可以在兩分鐘內(nèi)消除幾乎所有BZE,這表明該酶具有通過加速BZE清除來治療可卡因過量和消除環(huán)境中的BZE的潛力。

圖片來源:Angew. Chem. Int. Ed.

 

此外,該研究還還測定了CocE突變體的晶體結(jié)構(gòu)。

圖片來源:Angew. Chem. Int. Ed.

 

參考文獻(xiàn):Computational Design and Crystal Structure of a Highly Efficient Benzoylecgonine Hydrolase

Angew. Chem. Int. Ed.

DOI: 10.1002/anie.202108559

原文作者:Xiabin Chen+,* Xingyu Deng+, Yun Zhang+, YananWu, Kang Yang, Qiang Li, Jiye Wang, Weixuan Yao, Junsen Tong, Tian Xie,* Shurong Hou,* and Jianzhuang Yao*


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