很多研究認為，活性氧超氧陰離子不利于人體健康。但中國科學院天津工業生物技術研究所等機構的科研人員卻發現，它是藥物分子的催化劑，能參與麥角堿藥物分子的酶催化合成，是生產藥物分子的“好幫手”。這一科研成果于3月6日發表在國際學術期刊《自然》上。
活性氧超氧陰離子是在細胞代謝中產生的活性氧自由基，就像失控的“分子剪刀”，可以肆意切割DNA、破壞蛋白質，被證實與疾病、衰老等密切相關。在杭州師范大學合作團隊結構生物學數據的支撐下，天津工業生物技術研究所科研人員發現，活性氧超氧陰離子是麥角生物堿藥物合成中的一種酶催化劑。研究人員解釋，在合成生物學中，酶不僅是重構生命系統的功能基石，更是突破傳統化學合成局限的核心工具，它像一個微型工廠，實現抗生素、生物燃料、高價值化合物等目標產物的定向制造。
在麥角生物堿藥物合成的過程中，過氧化氫酶EasC同時擁有兩座“車間”——一座位于酶中心，另外一座位于酶表面，之間通過管道相連。酶中心車間負責生產活性氧(超氧陰離子)，并將其通過管道輸送至酶表面車間，在那里活性氧催化原料生產麥角堿藥物分子。這種“雙車間—輸送管道協同”的酶催化方式，相當于在針尖上建起兩座專業車間，分別生產活性氧和藥物分子，并建造活性氧專用運輸通道。這種物理隔絕和運輸方式既利用了活性氧的強大反應能力，又規避了它的破壞性，在保持藥物高效生產的同時避免細胞毒性。
這項研究表明，超氧陰離子將為新型酶制劑開發、重構天然產物合成途徑提供寶貴的分子進化藍本;同時，將加速麥角生物堿等抗抑郁藥物的新藥開發和綠色制造過程。
《光明日報》(2025年03月07日 13版)
責任編輯：陸迪
