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(yè)生物技術(shù)研究所等機構(gòu)的科研人員卻發(fā)現(xiàn)，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(chǎn)藥物分子的“好幫手”。這一科研成果于3月6日發(fā)表在國際學術(shù)期刊《自然》上。

活性氧超氧陰離子是在細胞代謝中產(chǎn)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(zhì)，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(jié)構(gòu)生物學數(shù)據(jù)的支撐下，天津工業(yè)生物技術(shù)研究所科研人員發(fā)現(xiàn)，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(gòu)生命系統(tǒng)的功能基石，更是突破傳統(tǒng)化學合成局限的核心工具，它像一個微型工廠，實現(xiàn)抗生素、生物燃料、高價值化合物等目標產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)麥角堿藥物分子。這種“雙車間—輸送管道協(xié)同”的酶催化方式，相當于在針尖上建起兩座專業(yè)車間，分別生產(chǎn)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(guī)避了它的破壞性，在保持藥物高效生產(chǎn)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(fā)、重構(gòu)天然產(chǎn)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(fā)和綠色制造過程。

《光明日報》(2025年03月07日 13版)