近日，生命科学学院泰山学堂生命取向本科生、王禄山教授团队成员杨泽正在单端孢霉烯毒素乙酰化催化机制方向取得重要进展，相关研究成果以“Loop Evolutionary Patterns Shape Catalytic Efficiency of TRI101/201 for Trichothecenes: Insights into Protein–Substrate Interactions”为题，发表于国际权威期刊Journal of Chemical Information and Modeling。生命科学学院泰山学堂生物取向2020级本科生杨泽正为论文第一作者，王禄山教授为通讯作者。

单端孢霉烯毒素乙酰化酶家族 TRI101/201可以实现对A/B型单端孢霉烯毒素的脱毒。但对TRI101/201的底物特异性和催化动力学的研究揭示了其家族内具有显著的催化效率差异，具体表现为对B型毒素的催化效率存在显著差异，而对A型毒素的催化效率保持相对一致。团队使用结构生物信息学分析，揭示了TRI101/201家族催化效率同进化的关系，发现了一段进化特异性的固有无序loop (loop cover)，并依据loop cover序列提出全新的TRI101/201亚家族分类（V1/V2/V3/M）。同时利用牵引动力学模拟的增强采样流程，发现了活性口袋中控制底物结合的组分“疏水笼”，并证明loop cover在这些亚家族的结构中显示出不同的构象，使得其表现出破坏（V1/V2/V3）或增强（M）疏水笼的性质，进而影响亲疏水性不同的毒素在催化位点的结合效率。

团队的研究为理解TRI101/201的催化机制提供了新的理论支持，揭示了不保守氨基酸所形成的进化模式如何导致蛋白质性质差异的产生，以及蛋白质上固有无序loop如何影响蛋白质-配体结合，并为未来蛋白质理性设计提供了方向。

山东大学生命科学学院泰山学堂生命取向作为学校生命学科的基础学科拔尖培养计划2.0“生命科学拔尖培养基地”，由生命科学学院和泰山学堂共同开展生命学科的拔尖学生培养工作。学堂采用小班化教学与导师制培养制度，以培养新时代生命学科的学术大师为目标，延请校内外高水平专家对学生进行指导，聚焦学术能力培养，帮助学生在融洽的学术环境中实现个性化发展。近年来，泰山学堂生命取向学生在校期间以第一作者在Nature Communications等国际顶尖学术期刊上发表研究工作，近三年毕业后进入国内国外顶尖高校，深造率为100%，在Science、Cell等期刊发表论文多篇。

文章链接：https://doi.org/10.1021/acs.jcim.3c00787