解密生物學(xué)關(guān)鍵角色 仿真探究酶作用機(jī)制之謎

　酶在大多數(shù)生物學(xué)過程中扮演著關(guān)鍵角色——控制能量轉(zhuǎn)換以及遺傳信息和信號(hào)的轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)譯。它們擁有非凡的能力，可使生物化學(xué)反應(yīng)加快很多個(gè)數(shù)量級(jí)。
　　
　因此，科學(xué)界對(duì)在分子水平上理解酶的催化動(dòng)力起源存在廣泛興趣。雖然科學(xué)家利用實(shí)驗(yàn)和計(jì)算的方法提出了很多假設(shè)，但它們必須得到嚴(yán)格的檢驗(yàn)。
　　
　在美國(guó)物理聯(lián)合會(huì)出版公司下屬《化學(xué)物理學(xué)報(bào)》上，一群來自南加州大學(xué)（usc）的研究人員展示了對(duì)動(dòng)力學(xué)概念，即在蛋白構(gòu)象移動(dòng)和化學(xué)反應(yīng)之間依賴于時(shí)間的耦合，進(jìn)行的關(guān)鍵性的回顧。該研究分析了符合以及不符合動(dòng)力學(xué)效應(yīng)的所有合理定義。
　　
　該團(tuán)隊(duì)的工作集中在探尋酶復(fù)雜反應(yīng)的多尺度計(jì)算機(jī)仿真上。目前是usc特聘化學(xué)教授的ariehwarshel因此項(xiàng)工作和michaellevitt、martinkarplus共同獲得2013年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。
　　
　“我們的研究回顧了控制酶催化效率的各種方案。控制酶催化效率需要構(gòu)建同化學(xué)反應(yīng)相關(guān)的自由能表面，以及包含構(gòu)象和化學(xué)坐標(biāo)的催化圖景。”上述研究共同作者、和warshel一起共事的博士后助理ramprasadbora解釋說，利用可靠的理論方法構(gòu)建這些表面是非常有價(jià)值的。
　　
　通過比較酶催化反應(yīng)和溶液反應(yīng)的自由能表面以及影響這些表面的各種因素，研究人員得以辨認(rèn)出影響酶活力的因素。