聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）是现在全球应用最普遍的合成聚酯
，被普遍用于饮料、食物包装质料以及纺织纤维
。然而
，其放弃物不可自然降解
，导致了较严重的情形污染
。使用情形友好的生物法将放弃塑料降解为较低分子量单体
，举行循环使用
，能显著增进节能减排
，助力碳中和目的的实现
。

中国科学院天津工业生物手艺研究所结构生物学平台实验室和德国格拉夫斯瓦尔德大学相助
，对泉源于宏基因组的两种塑料水解酶（PES-H1和PES-H2）举行了研究
，剖析了其高区分结构以及与PET类似物的复合物结构
。并通过结构剖析和分子动力学模拟探讨了产抑制和多重底物团结模式
，为进一步推进PET的绿色降解提供了主要支持
。

现在
，PDB数据库中已有凌驾70种PET降解酶的晶体结构
，但大大都是没有底物团结的apo结构
。为研究PET水解的催化机理
，研究团队划分剖析了PES-H1与柠檬酸盐(PDB：7E30)以及与底物类似物MHETA的(PDB：7W6C
，7W6O和7W6Q)复合体结构
，以更好地明确团结PET底物时卵白质结构的转变
。别的
，还剖析了PES-H2与聚乙二醇(PEG)6000(PDB：7E31)和与BHET(PDB：7W66)复合体结构
。凭证PES-H1(团结MHETA)和PES-H2(团结BHET)的结构
，确定了6种配体团结模式
，展现了多种非催化中心体团结模式
，以此为基础
，对潜在的热门基因和底物团结区的要害位点举行了探讨
。效果批注
，PES-H1-R204C/S250C变体的Tm比野生型酶提高了6°C以上
；在72°C下
，PES-H1-L92F/Q94Y变体不但提高了对非晶态PET膜和预处置惩罚的真实PET废物的水解活性
，并且水解低结晶度PET的效率是此前文献报道活性最高的LCC-ICCG的两倍多
，这一工程突变体有望成为工业塑料接纳历程中的降解酶
。

上述研究获得了国家重点研发妄想、天津市合成生物手艺立异能力提升行动、中国科学院青年立异增进协会和国家留学基金治理委员会的资助
。天津工业生物所刘卫东研究员和德国格拉夫斯瓦尔德大学韦韧以及Uwe T. Bornscheuer教授为配合通讯作者
。

文章链接

PES-H1和PES-H2的卵白质结构

PES-H1突变体对多种PET质料的水解活性