【创新在大工】化工海洋与生命学院科研团队在硒蛋白与氧化还原生物学领域取得新进展

近日，化工海洋与生命学院许建强课题组在生物学领域顶刊《氧化还原生物学》（Redox Biology）发表题为 “细胞质型硫氧还蛋白还原酶的导向杆基序通过与辅因子FAD通讯来调节柔性羧酸端氧化还原基序实现酶活性调控和抑制剂结合” （Guiding bar motif of thioredoxin reductase 1 modulates enzymatic activity and inhibitor binding by communicating with the co-factor FAD and regulating the flexible C-terminal redox motif）的研究文章。2020级本科生时武阳、研究助理孙世博和2021级硕士生柳昊雯是共同第一作者，许建强副教授是唯一通讯作者。

在氧化还原生物学领域里，细胞质型硫氧还蛋白还原酶是维持高等生物细胞内氧化还原平衡的关键硒酶，而导向杆基序在酶功能中发挥重要作用。前期研究发现，导向杆基序在空间上趋近硒酶羧酸端氧化还原模体，会影响到羧酸端活性、底物结合、抑制剂结合以及电子传递等。

本研究通过定点突变了导向杆结构，发现导向杆基序的结构改变影响了硒酶电子流传递和酶稳定性，导致其与抑制剂结合变化，也改变了催化特性。本研究探索了胞膜窖蛋白与硒酶互作，发现导向杆基序是胞膜角蛋白结合模体，可与其脚手架结构域结合；验证了脚手架结构域多肽与硒酶的结合及抑制活性，证实抑制效应依赖于多肽结构的完整性。

此外，本研究证实了一种可逆的硒酶抑制剂LCS3与导向杆突变体共孵育并不改变酶活性，矫正了国际上其他实验室的不实预测结果。

本研究深刻揭示硒酶催化的分子机制，有助于理解胞内抗癌靶点的结构功能，受到国家自然科学基金和中央高校基本科研业务费大力支持。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.redox.2024.103050