Science：关键合成酶结构被披露

　　

脂肪合成酶结构将可能成为新药的最佳靶位

 

在人类细胞里哺乳动物脂肪酸合成是一个复杂的分子合成过程。对哺乳动物脂肪酸合成机制的研究为癌症治疗，肥胖治疗，代谢紊乱症提供了新的药物靶位。瑞士苏黎世理工学院的科学家已鉴定出哺乳动物脂肪酸合成酶的分子结构，该研究结果将发表在新一期的《Science》杂志上。

 

细胞脂肪酸合成是细胞物质合成的重要过程，数十年来一直是科学家们研究的热点。脂肪酸是细胞里的能量储备重要分子，也是细胞里的信使分子和构建细胞外膜的重要成分。到现在为止，科学家们已经利用各种细菌来研究脂肪酸合成的每一个步骤。但是，在高等生物体里，脂肪酸的合成有多个多功能的蛋白酶参与其中，每个酶都不单独作用，与其他的酶集合成群后发挥群体的调节作用。

 

多年后科学家们总算鉴定出脂肪酸合成酶的分子结构

本周的Science杂志上，受瑞士国立卓越研究中心结构生物学国家科学基金的赞助，瑞士苏黎世理工学院的科学家们从瑞士Paul Scherre学院的Swiss Light Source (SLS)获得大量的数据鉴定了脂肪酸合成酶的高分辨率结构。从2001年开始，瑞士苏黎世理工学院的科学家们就研究脂高等生物肪酸酶的结构细节。

 

这一研究小组由Nenad Ban实验室的Timm Maier，Marc Leibundgut 和Simon Jenni组成，两年前，他们已经首次发表文章披露真菌和哺乳动物的脂肪酸合成酶结构。去年，他们又发表文章，描述真菌脂肪酸合成酶的分子结构，以及酶作用底物在多种酶间穿梭和传递的机制。现在，最新的Science文章描述哺乳动物脂肪酸合成酶的分子结构，他们仔细的研究了脂肪酸合成酶的多个活性催化位点，描述了每个活性未定的结构，以及不同的作用底物灵活地与活性催化位点结合的机制。该研究成果是脂肪酸合成酶研究领域里的里程碑式成果。

 

脂肪酸合成酶能否成为新的药物靶位？

科学家们除了研究脂肪酸合成酶的基础结构外，对这一多功能酶在初级代谢中的重要地位也进行了深入的研究，哺乳动物脂肪酸合成的过程被认为是有前景的药物靶位。尽管，人类和动物的脂肪酸多是从食物中摄取，合成的数量有限，但是，动物试验证实抑制脂肪酸合成酶可有效的减轻体重，这表明，以脂肪酸合成酶作为靶位可用于治疗肥胖以及肥胖相关的疾病，比如说糖尿病，冠状动脉异常疾病。更有甚者，由于癌症细胞脂肪酸的合成活性较正常细胞频繁，因此抑制脂肪酸合成酶的活性具有抗肿瘤活性，所以说，脂肪酸合成酶也许是抗癌治疗的一个有前景的药物靶位。

 

多功能酶：化学家的终极研究目标

哺乳动物脂肪酸酶是多功能酶家族的一个重要成员，多功能酶与机体的重要物质的合成有重要的关系，可参与抗菌、抗癌、抗真菌和免疫抑制的作用，因此，多功能酶是新药的重要靶位。哺乳动物脂肪酸合成酶具有多个活性催化位点，可参与细胞的多种物质合成过程。实际上，多功能酶可能成为耐药菌药物设计的最佳靶位。

 

原文摘要：The Crystal Structure of a Mammalian Fatty Acid Synthase

Science 5 September 2008: Vol. 321. no. 5894, pp. 1315 – 1322, doi: 10.1126/science.1161269

（生物通  张欢）