2020年12月22日，瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學院科研團隊在《Cell》上發(fā)文，證明其自主研發(fā)的限制性蛋白水解-質(zhì)譜技術(shù)（Lip-MS）捕捉到了酵母和大腸桿菌中酶活性變化、酶底物位置占有率、變構(gòu)調(diào)節(jié)、磷酸化和蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)的相互作用，精確定位單個功能位點。這個研究成果成為2020年世界生物領(lǐng)域十大科研成果之一，是有其原因的。

雖然活的細胞中每時每刻都發(fā)生著新陳代謝，都有很多生物酶參與，然而這個酶反應過程不同于一般的化學變化，更不是簡單的化學變化。以本研究成果中以酵母和大腸桿菌為例，細胞中會合成一定量的生物酶，這些酶對細胞的生命和生存起到至關(guān)重要的作用和功能。然而，這些酶反應的規(guī)程是怎樣的？反應受哪些條件影響？其中的根本原理是什么？都是以往難以探索的簡單科學問題，我們常常以對反應結(jié)果的觀察和檢測來對反應過程進行分析和猜測。對，你沒有看錯是猜測，一般的簡單的化學變化過程比較好觀察和監(jiān)測，也可以通過反應結(jié)果進行直接的分析判斷。然而酶反應是一個復雜的生化反應過程，其每個時段中酶的變化，反應的進度，反應的方式，反應的過程等都對最終的反應結(jié)果有影響。

瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學院科研團隊采用Lip-MS質(zhì)譜技術(shù)，通過對酵母和大腸桿菌細胞中酶反應過程中，酶活性的變化、酶底物位置占有率、變構(gòu)調(diào)節(jié)、磷酸化和蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)的相互作用進行實時監(jiān)測，從而對酶反應過程進行全程的跟蹤和分析，通過多次試驗的對比和分析，就可以知道生物酶反應的特點特性，可以分析酶反應的關(guān)鍵點。通過對精準功能位點的定位，可以知道巨大的酶分子在反應過程中到底是什么機理和原理推動酶反應的進行，從而揭開蛋白質(zhì)的生命之謎。

這一成果得益于先進的Lip-MS技術(shù)的發(fā)展和應用，以往人們無法對一個細胞中某個酶的功能位點進行精準定位，更別說追蹤反應的進程和變化了。隨著更先進的觀察手段和設(shè)備的發(fā)展和應用，我們就可以對更多的生命科學問題進行探索和研究。以生物酶反應為例，不管在細胞內(nèi)、細胞外還是在生產(chǎn)活動中，其反應的不確定性和難控制的特點都是源于我們對其反應過程大多是推測和宏觀觀察，在微觀層面或在電化學層面的跟蹤和觀察都沒有突破，所以難以驗證各種推測和判斷。這對酶制劑工程、生物提取工程、生物醫(yī)藥工程等領(lǐng)域一直是阻礙發(fā)展的重要因素。本成果正是提供了一條新的研發(fā)之路。必將在不遠的未來推動相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展。

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