脂肪酶 ITB 2.1：一种经过结构和功能验证的抗肥胖药物筛选模型

《Molecular Diversity》：Lipase ITB 2.1: a structure- and function-validated model for anti-obesity drug screening

　　## 摘要脂肪酶是脂质代谢中的关键酶，也是肥胖和代谢性疾病的重要治疗靶点。本研究整合了序列分析、结构建模、分子对接、分子动力学模拟和酶学实验，以阐明脂肪酶ITB 2.1的进化保守性以及奥利司他对其的抑制机制。多序列比对揭示，在细菌、真菌和哺乳动物脂肪酶中，亲核肘部的催化丝氨酸残基具有高度保守性；而在*Bacillus*和*Geobacillus*属物种中，AXSXG基序存在罕见替换，表明存在适应性结构变异。系统发育和距离分析显示清晰的进化聚类，同时揭示了哺乳动物、真菌和细菌脂肪酶之间存在意想不到的亲缘关系，提示功能趋同进化。三维结构叠合确认了α/β-水解酶折叠的保存，并突出了盖子依赖性构象变化对活性位点可及性的调控作用。分子对接表明，奥利司他与开盖构象的结合强度显著强于闭合状态，其中脂肪酶ITB 2.1在所分析的酶中表现出最有利的结合亲和力。分子动力学模拟（100 ns）证实了配体-酶复合物的稳定性，其中单酰甘油脂肪酶和胰脂肪酶表现出最高的结构稳定性，而脂肪酶ITB 2.1保持了持续的结构紧凑性和配体保持能力。酶抑制实验验证了计算预测结果，显示Vmax为1428 μM/min，Km为81 μM，在56.25 μM奥利司他浓度下实现完全抑制。总之，这些发现确立了脂肪酶ITB 2.1作为脂肪酶抑制和药物筛选研究的可靠模型。### 图形摘要