近日，中國科學院大連化學物理研究所生物分離分析新材料與新技術研究組（1809組）在復雜體系酶與底物相互作用的酶促動力學研究方面取得新進展。該工作在原有工作（Nature Methods，2014，11，220-222）的基礎上，建立了復雜酶促體系酶促動力學的理論模型，發現在一定條件下可以用準一級動力學方程描述每個底物的反應，實現了底物催化效率的通量化測定，相關研究成果發表在Molecular & Cellular Proteomics（DOI:10.1074/mcp.M116.062869）上。

　　酶，支配著生物體內的新陳代謝、能量轉換等許多催化過程。人類的疾病，大多數與體內酶的活性異常有關，底物篩選作為酶特異性以及藥物開發的研究基礎已成為一大研究熱點。底物催化效率常數的大小與復雜體系中酶作用在不同底物的相對反應速率呈正相關，因而可為酶底物篩選提供量化的理論依據。然而，傳統方法在計算底物的催化效率時，需要將不同濃度的單一底物分別與酶作用，大大限制了常數計算的通量。該研究組此次將傳統的米氏方程進行衍生化處理，并應用于多種競爭酶底物同時存在的復雜反應體系中，發現當反應體系滿足條件時，各個底物之間的相互競爭可以忽略不計，即在這種情況下可以簡單通過準一級動力學方程直接進行底物催化效率的準確計算。將這種方法與質譜技術相結合，實現在一次實驗中成功鑒定到2369個蛋白酶底物并準確得到相應的催化效率常數。

　　酶底物的定量化精準篩選可以為酶抑制劑和相應藥物的設計研發提供更詳細的信息。該工作提出并驗證了基于米氏方程的新動力學模型，將對復雜體系中酶與底物間的相互作用研究起到促進作用。

大連化物所復雜體系酶與底物相互作用的酶促動力學研究取得新進展