苯甲酰胆碱(BZE)是可卡因的主要毒性代谢物,由于其在人体内停留时间较长,导致可卡因引起的长期毒性。BZE也是吸食可卡因之后的主要污染物,对它们的环境和非目标生物有风险。有鉴于此,济南大学的姚建庄等研究人员,报道了高效苯甲酰胆碱水解酶的计算设计和晶体结构。
本文要点
1)研究人员确定细菌可卡因酯酶(CocE)是一种BZE代谢酶(BZEase),可以将BZE降解为生物活性代谢物(ecgonine和苯甲酸)。
2)CocE采用基于反应物状态的酶设计理论重新设计。发现了一个令人鼓舞的突变体BZEase2,其对BZE的催化效率比野生型CocE提高了400倍以上。
3)在体内,单剂量的BZEase2(1 mg/kg,IV)可以在两分钟内消除几乎所有的BZE,表明该酶有可能通过加速BZE清除来治疗可卡因过量和消除环境中的BZE。
本文研究所设计BZEase的晶体结构的确定,为研究人员模拟结果提供了额外的见解。
参考文献:
Xiabin Chen, et al. Computational Design and Crystal Structure of a Highly Efficient Benzoylecgonine Hydrolase. Angewandte Chemie, 2021.
DOI:10.1002/anie.202108559
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202108559