高仁钧教授研究团队在嗜热酶的应用和改造领域取得多个重要进展

　　

酶法治疗是很有潜力的癌症治疗策略，已报道的常温酶药物由于活性不可控、短半衰期等问题而使其治疗效果大打折扣。本课题组创造了一种新型的嗜热酶疗策略，用于乳腺癌的精准催化治疗：将嗜热精氨酸酶和天冬氨酸酶与纳米金和透明质酸偶联为纳米催化剂，靶向癌细胞后，用红外激光特异性激活嗜热酶消耗癌细胞内的氨基酸，诱发细胞凋亡，并协同光热治疗，有效杀伤了癌细胞。该疗法副作用小，范围可控，是一种有潜力的抗癌策略，相关结果发表在Journal of Nanobiotechnology，论文第一完成单位为吉林大学生命科学学院，吉林大学生命科学学院博士汤秀慧为该论文的第一作者，吉林大学高仁钧教授为该论文的通讯作者。

论文链接：https://doi.org/10.1186/s12951-024-02326-6

高成本核苷酸糖是限制糖苷和益生元等在食品或制药工业中应用的重要因素。为了节省成本和提高合成产量，工业上通常采用级联酶法合成核苷酸糖和糖苷。本研究构建了由GalK、UGPase和PPase组成的嗜热酶催化系统，可实现UDP-半乳糖的规模化合成。该体系成功将UDP-半乳糖产量提升至33.76 mM，时空产率为6.36 g/L·h-1。在重复批量合成中，经过8次循环后，UDP-半乳糖的平均产率达到10.80 g/L。该多酶体系具有高效率、低成本和良好的系统稳定性等优点，适合进一步开发应用。相关结果发表在Journal of Agricultural and Food Chemistry，论文第一完成单位为吉林大学生命科学学院，吉林大学生命科学学院博士李雅静为该论文的第一作者，吉林大学高仁钧教授为该论文的通讯作者。

论文链接： https://doi.org/10.1021/acs.jafc.3c08749

酚类是主要的环境污染物，外二醇双加氧酶是酚类降解的关键酶，高仁钧教授和郭诤教授团队合作，将前期筛选到的外二醇双加氧酶Tcu3516进行多序列比对，并将酶与底物进行分子对接。通过半理性设计手段获得了三突变体V186L/V212N/D285A，其催化性能及热稳定性均较野生酶有显著提高，可用于环境中邻苯二酚的降解。分子动力学模拟表明在三个突变位点的协同作用下，该酶获得了更稳定的核心及更灵活的活性腔入口，这为该酶的后续应用和进一步改造打下了基础。相关结果发表在International Journal of Biological Macromolecules，论文第一完成单位为吉林大学生命科学学院，吉林大学生命科学学院博士黄子豪为该论文的第一作者，吉林大学高仁钧教授和丹麦奥胡斯大学的郭诤教授为该论文的共同通讯作者。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2024.130739