K^+对促进甲基对硫磷水解酶催化活性的影响

甲基对硫磷水解酶(methyl parathion hydrolase,MPH)能催化甲基对硫磷等有机磷化合物中P-O、P-F、P-CN及P-S键的水解。该研究考查了K^+对MPH催化活性的影响,并分析了K+调控酶蛋白活性的作用位点。酶活分析显示,Pseudomonas sp.WBC-3 MPH催化活性随K+浓度增加而迅速提高,MPH在3 mol/L K^+溶液中的催化活性较无K+条件下提高13.39倍。基于MPH进行分子动力学分析,建立了MPH氨基酸残基临近区域K+分布概率的预测方法。预测结果表明,1 mol/L K^+溶液中K+倾向分布于MPH的Asp、Glu、Gln及Asn残基附近,并降低了A85-T95与V323-N329区域的柔性。将A85-T95与V323-N329柔性变化最大的E94与N329分别突变为Ala,使MPH相对活性(1 mol/L K^+溶液/0 mol/LK^+溶液)分别较野生酶降低26%与33%;两者同时突变为Ala,其催化活性降低53%。上述结果表明,K^+通过与E94、N329相互作用来调控MPH催化,为其催化活性的分子改造提供了靶点。