【翼享学术】酶内电场对酶催化循环的调控机制

背景：酶作为生命体代谢与合成的核心催化剂，其催化活性与选择性的调控机制是化学生物学领域的研究热点。内电场作为长程静电作用的关键载体，被认为能稳定反应过渡态电荷分布、降低活化能，但其在催化循环中的具体作用模式尚不明确。研究目的：厦门大学王斌举教授团队以酪氨酸羟化酶为研究对象，旨在探究内电场是全面促进催化循环，还是选择性作用于不同反应步骤。结论：研究通过多尺度理论模拟发现，内电场并非全面促进酶催化，而是一种“智能试剂”：它选择性促进高能垒步骤（如H₂O₂活化生成活性物种Cpd I，使反应速率提升超400倍），同时抑制决速步骤（如底物L-Tyr的氧化）。这一发现打破了传统认知，深化了对酶催化调控机制的理解，为理性设计高效生物催化剂提供了关键理论支撑。