MHETase中的底物识别与动态转运机制揭示了“门控残基”的调控机制：一项理论研究

《Physical Chemistry Chemical Physics》：Substrate recognition and dynamic transport in MHETase reveal the regulation mechanism of gatekeeper residues: a theoretical investigation

PET降解酶MHETase通过特异性分解中间产物MHET为EG和TPA，研究采用理论模拟揭示其原子级底物结合与运输机制，发现关键残基Phe415、Gln410、Trp397调控底物识别及空间位阻，为酶工程优化提供依据。

　　

聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）是一种广泛使用的塑料，但其废弃物污染已成为全球严重的环境问题。PETase的发现为PET的降解提供了一种绿色且可持续的方法。然而，PETase产生的中间产物的积累可能会抑制酶的活性。MHETase对中间产物MHET具有极高的特异性，该中间产物可进一步水解为乙二醇（EG）和对苯二甲酸（TPA）。在这项研究中，我们结合了理论模拟技术，从原子层面阐明了MHETase的底物结合模式和转运机制。研究结果表明，MHETase对底物的识别主要依赖于其与MHET的羧酸基团和芳香环之间的相互作用；破坏这些相互作用会显著降低MHETase的底物特异性。Phe415、Gln410和Trp397这三个残基起到了“守门员”的作用，它们既促进了底物的结合，又减轻了Phe415侧链带来的空间阻碍。这项工作全面分析了MHETase的结构和功能特征，确定了关键残基及其结合模式。这些发现为旨在提高PET水解酶性能的酶工程提供了宝贵的见解。