近日，生物与化学工程生物催化与分子诊断团队在理论计算领域Top期刊《Physical Chemistry Chemical Physics》发表题为“Atomistic insight into the binding mode and self-regulation mechanism of IsPETase towards PET substrates with different polymerization degree”（点击阅读）的研究论文，浙江科技为第一单位，团队成员、2023届硕士研究生陈林钰为第一作者，黄俊教授与樊芳芳博士为通讯作者。

聚对苯二甲酸乙酯（PET）是目前应用最广泛的合成塑料之一，但其广泛使用导致的废弃物给环境带来了巨大的威胁。因此，人们迫切需要寻求高效、低成本同时生态友好的PET降解方法。相比于传统方法，生物降解是一种可持续的策略，也是目前研究的热点。来源于Ideonella sakaiensis 201-F6的IsPETase为PET的酶降解提供了新思路，成为了PET工业降解的候选酶之一。研究团队通过建立不同聚合度的底物-酶复合物模型，运用理论计算方法揭示了PET底物在PETase水解酶中的结合模式，发现了“袋子底”Arg280残基与 “袋子口”Trp185残基相呼应，定位了底物的结合区域，结合区域进一步被划分为头部、中部和尾部三部分，特别是Ser93和Ser236之间形成的中间区域为不同链长底物的结合提供了潜在的可能性。该工作通过理论计算论述了IsPETase水解酶的自我调节能力以容纳不同聚合度的底物，这些问题的解决能够更好地了解塑料降解酶的功能，从而针对性地进行蛋白质理性设计，为实现工业应用提供扎实的理论基础。

该研究受到国家自然科学基金项目、宁波市“科技创新2025”重大专项和浙江省“高条理人才特殊支持计划”科技创新领军人才项目的资助。团队持久从事生物酶的定向进化和理论模拟，本研究的发现为塑料降解酶的设计改造提供了新的研究思路。 （生化 樊芳芳）