血红素-铜氧化酶是一类在呼吸链末端高效催化氧气还原为水的金属蛋白酶。在这类酶的活性中心有一个保守的酪氨酸。学术界认为这一残基在反应中贡献质子和电子，并在反应中生成自由基中间体。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而这个酪氨酸中的苯酚环pKa和其对酶催化活力的影响尚不清楚。
王江云课题组的研究人员将一系列卤代酪氨酸通过基因编码的方式引入基于肌红蛋白的氧化酶（一种血红素-铜氧化酶模型）中。进而通过测定含非天然氨基酸的突变体，揭示了氧化酶活性与酪氨酸的pKa存在线性关系。通过引入一系列非天然氨基酸，实现了在一定范围内调节氧化酶活性的目标，揭示了酪氨酸质子传递能力对酶活的影响。本研究发展了非天然氨基酸作为光谱探针的方法，利用含卤素和氘原子的非天然氨基酸具有不同电子顺磁共振信号的特点，确定了在与过氧化氢反应中生成的自由基源自活性中心的酪氨酸。
这一研究不仅直接证明了酪氨酸贡献质子能力与反应活性的联系，并提供了通过非天然氨基酸提高酶活的方法，还为金属蛋白的理性设计方面提供了借鉴思路和新的实验手段。今后人们将可以利用非天然氨基酸作为探针，定向研究多种蛋白中关键氨基酸相关的功能机制。
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论文发表刊物:《医药前沿》2015年第13期供稿
论文发表时间:2015/7/24
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