PNAS：科学家破译PutA蛋白的3D结构图

　　人体内充满了称为酶的蛋白质，它们可帮助体内几乎所有的功能。数十年以来，为了了解酶如何发挥作用，以及如何为许多疾病研制更好的药物和治疗方法，科学家们一直都在研究酶。目前，密苏里大学的研究人员完成了一种称为脯氨酸利用蛋白A (PutA)的酶的3D结构图。PutA通过将氧添加到分子中，可促进代谢。密苏里大学生物化学系的John Tanner教授称，这种酶的3D结构图将使研究人员更好地了解它的功能，从而有助于药物制造商研制出更有效的药物。相关研究结果发表在最近的《PNAS》杂志。

　　脯氨酸利用蛋白A(PutA)是双功能的外膜黄素酶，可通过连续的脯氨酸脱氢酶活性和醛脱氢酶结构域，催化L脯氨酸和L谷氨酸盐的氧化。PutA位于革兰氏阴性细菌的外膜，通过把来自环境中的脯氨酸氧化与膜相关的醌类减少相结合，在能量代谢中发挥重要的作用。

　　Tanner称：“PutA实际上是两种酶融合在一起，使它的加工处理更加有效。现在，了解了PutA的构造之后，我们就能正确地研究它是如何发挥作用的。一些危险的细菌，如幽门螺杆菌(h. pylori，可感染胃组织)可利用PutA酶来生长。发现这种酶的结构，将为这种蛋白质如何发挥作用，提供有价值的见解，也为设计抑制或增加某种蛋白质功能的药物提供了蓝图，这将使这些药物更加的有效。”

　　Tanner通过利用一个称为蛋白质晶体学(protein crystallography)的过程，完成了这项研究。这个过程涉及到，由PutA酶组成的生长微观晶体。然后，Tanner将蛋白质晶体运到加利福尼亚伯克利，在那里它们被暴露于一种称为“beamline”的高能X射线中。Beamline装置在世界上只有五台，有足球场那么大。

　　Beamline可捕捉X射线，使其聚焦在蛋白质晶体上，并记录晶体上反射或衍射出来的光束。Tanner解码了蛋白质晶体上发出的衍射图，以了解蛋白质中原子的精确排列，并绘制了PutA酶的3D结构图。

　　Tanner称：“没有MBC beamline，这整个项目就不可能完成。我们校园唯一的X射线装置的能力只是beamline的一小部分，没有这样一种高能X射线装置，我们就不可能完成这项复杂的测绘项目。”

　　Tanner称，他们下一步的研究将探究PutA酶每一种晶体结构的功能，以更好地了解这种酶如何发挥作用。