肠道共生生物（Flavonflector plautii）对红细胞A抗原末端的α-N-乙酰半乳糖胺的酶切包括两步，其中首先脱乙酰酶产生末端半乳糖胺残基，随后第二个α-半乳糖胺进行酶切割糖，留下O血型的H抗原。一个问题在于，这种酶如何能够避免质子化胺导致过渡态的静电失稳，这个问题促进了作者进行结构表征研究。

有鉴于此，不列颠哥伦比亚大学Khorana讲席教授Stephen G. Withers等报道结合机理研究，发现Co在α-半乳糖胺酶（α-Galactosaminidase）在催化切断抗原血型抗原（Blood Group Antigens）过程中起到辅酶作用。

本文要点

（1）

这种GH36酶的三维结构表明，虽然酶的整体结构和双置换机制与糖苷水解酶Clan-D的其他成员非常相似，但活性位点同时含有一个钴离子，这个Co离子与底物的2位点的胺配位。此外，另外两种金属（锌和锰）似乎起着结构上的作用，而已知没有其他Clan-D糖苷酶表现出任何金属依赖性。事实上，人们从来没有在其他糖苷酶发现需要如此多样的金属离子。

（2）

底物胺与钴的配位能够抑制其在酶的操作pH下的质子化，从而免于经受氧代卡宾离子型过渡态的静电失稳问题，从而能够促进反应的正常进行。这个方法为保持一个结构相似的活性位点提供一种解决方案。

Stephen G. Withers教授是加拿大不列颠哥伦比亚大学的Khorana讲席教授、英国皇家学会院士、加拿大皇家学会院士主要从事糖类代谢酶的作用机制、糖类合成酶分子改造、糖代谢酶小分子药物设计研究，在糖化学生物领域有着卓越成就和重大影响。1992年获加拿大皇家学会卢瑟福奖，2002年获国际碳水化合物组织惠斯勒奖，2012年获英国皇家学会百年奖。

参考文献

Yuqing Tian, Liam J. Worrall, Lyann Sim, Feng Liu, Seyed A. Nasseri, Peter Rahfeld, Wanmeng Mu, Jayachandran N. Kizhakkedathu, Natalie C. J. Strynadka, and Stephen G. Withers*, Cobalt as a Cofactor for α-Galactosaminidase-Catalyzed Cleavage of Blood Group Antigens，ACS Catal. 2024, 14, 13497–13508

DOI: 10.1021/acscatal.4c03643

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.4c03643