电荷肽调控β-葡萄糖苷酶活性与构象的分子动力学机制研究

本综述通过设计正、中、负电荷短肽（Z1/O1/F1），系统探究其对β-葡萄糖苷酶（BGL）活性与构象的影响。研究发现带电肽通过改变酶表面电荷分布（非直接结合）显著调控酶活性（Z1提升54.6%，F1抑制38.3%），结合光谱学与分子模拟揭示了其构象变化机制，为绿色酶工程提供了新策略。

　　

Highlight

化学品 (Chemicals)

BGL购自Sigma-Aldrich公司；柠檬酸、柠檬酸钠、京尼平苷、Na₂CO₃、L-精氨酸、EDTA、NaH₂PO₄和Na₂HPO₄购自上海麦克林；DTNB、Tris-HCl缓冲液和ANS购自北京索莱宝科技有限公司。本研究所有化学品均为分析纯且可商业获取。

肽合成 (Peptide synthesis)

肽Z1、O1和F1的序列及参数见表1，采用基于肽技术合成路线制备。

Z1、O1和F1对BGL活性的影响 (Effect of Z1, O1 and F1 on BGL activity)

如图2A所示，经Z1正电荷溶液作用后，BGL活性显著提升，且随Z1浓度增加持续上升，在10^-3 g/mL浓度时相对酶活性达120.6%，显著增强BGL活性。相反，添加F1负电荷溶液后，BGL活性明显下降，在10^-3 g/mL浓度时相对酶活性降低最显著。

结论 (Conclusion)

本研究合成了三种不同电荷的短肽Z1、O1和F1，通过光谱学与计算机模拟探究了它们对BGL活性与构象的影响。分子动力学模拟与实验结果共同表明，带电短肽处理导致BGL表观形态与结构显著变化。短肽并未与BGL结合形成复合物，而是通过影响其表面电荷分布，进而改变BGL的酶活性与结构。