槲皮素(Quercetin)是一类广泛存在于植物界的次生代谢产物,也是人类膳食中含量最丰富的一类黄酮醇(类黄酮)化合物。国内外大量的研究结果显示槲皮素具有显著的抗氧化活性,还有抑菌,抗肿瘤、抗炎等细胞保护作用,但其在细胞内的生物效应尚存争议。近日,重点实验室郭宾教授课题组通过与加拿大女王大学首席结构生物学家Zongchao Jia教授合作,在槲皮素金属酶催化氧化代谢机理方面取得重要进展,相关成果在线发表在美国化学会知名刊物ACS Chemical Biology(https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acschembio.9b00575)。
研究发现,人体核转录蛋白hPirin和大肠杆菌同源蛋白YhhW均能专一降解黄酮醇底物、释放CO气体,但二者催化性质迥异;进一步借助蛋白晶体X-衍射探究催化中心的精细三维结构,揭示出细菌蛋白可利用独特的底物结合模块直接捕获槲皮素,形成稳定的“酶-Ni-底物”中间复合物。该研究报道了一种新型的镍依赖黄酮醇酶与代谢机制,为深度解析核癌蛋白Pirin的功能、槲皮素的细胞(核)生物效应及其在人体与细菌内的差异代谢提供了新思路。
据悉,该论文是重点实验室首次在化学生物学领域主刊上发表的学术论文,也是湖南师范大学在ACS Chem Biol 杂志上发表第一篇研究论文。