生物催化与分子诊断团队在理论模拟酶催化降解神经毒剂VX方面取得新进展

生物与化学工程学院黄俊教授团队在理论计算领域著名期刊Physical Chemistry Chemical Physics以第一单位发表了题为“QM/MM and MM MD simulations on decontamination of the V-type nerve agent VX by phosphotriesterase: toward a comprehensive understanding of steroselectivity and activity”的研究论文。该工作采用QM/MM以及MM MD等技术对酶催化降解神经毒剂VX的全过程进行了详细的理论模拟，包括底物结合和输运、化学反应以及DIAS^-和EMPA两个产物的释放。研究工作由浙江科技学院黄俊教授课题组、厦门大学曹泽星教授课题组、中国人民解放军军事科学院防化研究所合作完成。樊芳芳博士为论文第一作者，黄俊教授与厦门大学曹泽星教授、郑永超副研究员为共同通讯作者。

作为最致命的化学武器之一，神经性毒剂VX的绿色高效降解一直是洗消技术研究的难点和热点之一，然而由于神经毒剂的剧毒性，大大提高了对酶活性评估实验的成本和危险性。通过理论模拟从原子水平研究底物与酶的相互作用关系、计算底物结合自由能、分析关键残基的作用、考察蛋白构象变化等，加深了对磷酸三酯酶降解神经毒剂VX全过程机制的理解，从而为新型具有催化活性的生物酶和小分子解毒剂的设计提供了理论指导。

随着实验技术的不断发展，对于有天然稳定结构的蛋白质结构解析得到了很好的解决，然而相对于蛋白质结构，酶的催化机制更为复杂，且数据表征方法不统一。近年来理论模拟计算方法的蓬勃发展和不断完善，将理论与实验联系到一起，拓宽了对蛋白质结构与功能深层次的认识，加深了对生物大分子体系催化机制的理解。（樊芳芳）