蛋白质脱离水而作用——最新发现可能带来更好的工业用酶

ScienceDaily，2012年04月20日

据ScienceDaily2012年4月13日报道，布里斯托尔大学的科学家的最新研究结果对化学界的经典理论——蛋白质依赖水保持活性且发挥功能——形成挑战。该团队的研究成果发表在本月的《化学科学》上，最终可能会带来新型工业用酶的发展。

蛋白质是有机大分子，是形成生物体结构和功能的最基本物质，参与大部分生物反应。由于蛋白质存在于富水环境中，所以通常认为蛋白质依赖水保持活性且发挥功能。蛋白质由氨基酸连接成链并折叠形成，如果一个蛋白质在水中被加热至接近水的沸点，那么氨基酸链将失去其结构，使得蛋白质变性，例如煮鸡蛋时，鸡蛋蛋白的结构随着温度展开，粘结在一起变成固体。这个过程是不可逆的，当然，还有很多蛋白质在降温后复性的例子中。

一般认为水对于折叠过程是必不可少的，但是布里斯托尔大学的发现表明并非如此。采用圆二色光谱技术，布里斯托尔大学化学学院教授Adam Perriman和他的同事已经证明，在几乎完全没有水的情况下，携氧蛋白肌红蛋白可以折叠。Perriman教授称：“我们将聚合物分子连接到蛋白质表面，然后去除水，得到一种粘性液体。当这种液体从155 °C开始降温时，蛋白质折叠，恢复其最初结构。”

“然后我们利用钻石光源的圆二色光束线（B23）（英国牛津国家同步辐射科学设施）来追踪肌红蛋白结构的折叠过程，令我们吃惊的是，我们发现了新材料的极高热稳定性。”

这些发现为新型工业用酶的发展铺平了道路，从生物传感器的发展到电化学还原CO2生产液体燃料的过程，超耐热性能都将发挥重要作用。