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聚對(duì)苯二甲酸乙酯（PET）是目前應(yīng)用最廣泛的合成塑料之一，但其廣泛使用導(dǎo)致的廢棄物給環(huán)境帶來(lái)了巨大的威脅。因此，人們迫切需要尋求高效、低成本同時(shí)生態(tài)友好的PET降解方法。相比于傳統(tǒng)方法，生物降解是一種可持續(xù)的策略，是目前研究的熱點(diǎn)。來(lái)源于Ideonella sakaiensis 201-F6的IsPETase為PET的酶降解打開了嶄新的大門，成為了PET工業(yè)降解的候選酶之一。研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)建立不同聚合度的底物-酶復(fù)合物模型，運(yùn)用理論計(jì)算方法揭示了PET底物在PETase水解酶中的結(jié)合模式，發(fā)現(xiàn)了“袋子底”Arg280殘基與 “袋子口”Trp185殘基相呼應(yīng)，定位了底物的結(jié)合區(qū)域，結(jié)合區(qū)域進(jìn)一步被劃分為頭部、中部和尾部三部分，特別是Ser93和Ser236之間形成的中間區(qū)域?yàn)椴煌滈L(zhǎng)底物的結(jié)合提供了潛在的可能性。該工作通過(guò)理論計(jì)算闡述了IsPETase水解酶的自我調(diào)節(jié)能力以容納不同聚合度的底物，這些問(wèn)題的解決能夠更好地了解塑料降解酶的功能，從而針對(duì)性地進(jìn)行蛋白質(zhì)理性設(shè)計(jì)，為實(shí)現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用提供扎實(shí)的理論基礎(chǔ)。
該研究受到國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、寧波市“科技創(chuàng)新2025”重大專項(xiàng)和浙江省“高層次人才特殊支持計(jì)劃”科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才項(xiàng)目的資助。黃俊教授團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期從事生物酶的定向進(jìn)化和理論模擬，本研究的發(fā)現(xiàn)為塑料降解酶的設(shè)計(jì)改造提供了新的研究思路。
論文鏈接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2023/cp/d3cp01700a
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