▲ZHD 反应机理和复合体结构

▲玉米烯酮的电子云密度图

近日，中科院天津工业生物技术研究所郭瑞庭团队与台湾大学生物科技所刘嚞睿团队紧密合作，通过X光蛋白晶体衍射技术首次获得了来源于粉红粘帚霉菌的玉米烯酮水解酶ZHD的结构及其突变体ZHD-S102A与底物ZEN的复合体结构。

玉米烯酮（ZEN）是霉菌毒素的一种，是由多种镰刀菌属真菌产生的次级代谢产物。玉米烯酮主要污染小麦、玉米、大麦等农作物和饲料，具有类雌激素的活性，能引起种猪等家畜或者家禽早熟，导致生殖周期紊乱，最终给养殖业带来巨大的损失。玉米烯酮水解酶可以作为添加剂添加到饲料中以降解玉米烯酮毒素，因此具有重要的商业应用价值。迄今为止，尚未见到水解酶作用机理的相关报道。

该项研究通过对玉米烯酮水解酶ZHD结构的成功解析，揭示了该酶的催化反应机理，并根据ZHD的结构进一步进行了氨基酸定点突变的研究，其结果对提高ZHD与底物的结合能力和催化能力具有重要的指导意义也为玉米烯酮水解酶的产业化应用提供了重要的理论支持。

研究成果已被RSC Advances杂志接收。天津工生所与天津科技大学联合培养硕士生彭卫和台湾“中研院”生化所柯子平博士为本文共同第一作者。该研究工作得到国家自然科学基金、“863”和“973”计划项目的资助。