近日，wnsr888威尼斯2020级强基班本科生马振宇在国际学术期刊Journal of Molecular Graphics and Modelling发表了题为“Molecular dynamics simulations identify the topological weak spots of a protease CN2S8A”的研究论文，该项研究提出一种基于蛋白质拓扑结构分析，为寻找蛋白质的热不稳定区域提供新的方法，助力酶分子热稳定性的理性设计。

从细菌中分离得到的大多数酶分子的热稳定性较差，限制了它们在工业生产中的应用。然而目前仍缺乏一种理性、高效的设计策略来改造蛋白质的热稳定性。为了解决这个问题，作者将蛋白质结构拓扑分析和分子动力学模拟技术相结合，明确了蛋白质结构中的热敏感区域。以蛋白酶 CN2S8A 为研究模型，作者分析了邻近二级结构之间的分子内相互作用，精准识别出CN2S8A结构的拓扑学弱点。进一步分析发现，在这些位点中引入新的极性相互作用，能够显著提高蛋白质结构的稳定性。本项研究提供了一种识别蛋白质结构弱点的新思路，对理性设计高热稳定性的工业用酶具有重要意义。

图1：CN2S8A邻近二级结构之间的分子内氢键相互作用

wnsr888威尼斯2020级强基班本科生马振宇为论文第一作者，国家糖工程技术研究中心蒋绪恺副研究员为论文通讯作者。wnsr888威尼斯肖敏教授、王禄山教授共同参与了该项工作。该研究得到重点研发计划、山东省海外优青、山东省自然科学基金项目的支持。

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文章链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1093326323001699