蛋白标签片段作为酶的高效抑制剂：肠杆菌属磷酸泛酰巯基乙胺腺苷酰转移酶与标签肽及膦酰乙酸的2.20 ?分辨率三元复合物结构解析

来自Enterobacter spp.的研究人员通过共结晶实验，解析了磷酸泛酰巯基乙胺腺苷酰转移酶(PPAT)与表达标签肽及膦酰乙酸(PAE)的三元复合物结构。研究发现标签肽能特异性占据PNS结合位点，其中五肽(Met-14至Thr-10)结合力最强(KD=7.3×10?9 M)，PAE则有效阻断ATP结合位点(KD=4.77×10?4 M)，为设计肽类抑制剂提供了新思路。

　　

这项研究揭示了磷酸泛酰巯基乙胺腺苷酰转移酶(Phosphopantetheine adenylyltransferase, PPAT)与蛋白标签片段相互作用的精妙机制。作为辅酶A(CoA)生物合成通路的关键酶，PPAT负责将腺苷酰基团从ATP转移至4'-磷酸泛酰巯基乙胺(PNS)。研究人员从肠杆菌(Enterobacter spp.)中纯化获得重组PPAT，通过与膦酰乙酸(Phosphonoacetic acid, PAE)共结晶，在2.20 ?分辨率下捕捉到三个同源二聚体的精细结构。

有趣的是，表达标签产生的14个N端残基(14肽)意外占据了相邻分子的PNS结合位点，就像天然的"分子塞子"。更令人惊喜的是，这些标签片段展现出惊人的结合力：七肽(Met-14至Gly-8)和五肽(Met-14至Thr-10)的KD值分别达到1.8×10^?8 M和7.3×10^?9 M，比完整14肽(5.5×10^?5 M)强数千倍。与此同时，PAE分子则稳稳占据ATP结合口袋，形成双重阻断效应。

这项发现为开发新型肽类抑制剂打开了新思路，那些原本被视为"杂质"的表达标签片段，竟可能成为精准靶向酶活性位点的"特洛伊木马"。该研究不仅首次展示了PPAT与肽类配体的复合物结构，更为理性设计高选择性酶抑制剂提供了宝贵模板。