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聚對苯二甲酸乙酯（PET）是目前應(yīng)用最廣泛的合成塑料之一，但其廣泛使用導(dǎo)致的廢棄物給環(huán)境帶來了巨大的威脅。因此，人們迫切需要尋求高效、低成本同時生態(tài)友好的PET降解方法。相比于傳統(tǒng)方法，生物降解是一種可持續(xù)的策略，是目前研究的熱點。來源于Ideonella sakaiensis 201-F6的IsPETase為PET的酶降解打開了嶄新的大門，成為了PET工業(yè)降解的候選酶之一。研究團隊通過建立不同聚合度的底物-酶復(fù)合物模型，運用理論計算方法揭示了PET底物在PETase水解酶中的結(jié)合模式，發(fā)現(xiàn)了“袋子底”Arg280殘基與 “袋子口”Trp185殘基相呼應(yīng)，定位了底物的結(jié)合區(qū)域，結(jié)合區(qū)域進一步被劃分為頭部、中部和尾部三部分，特別是Ser93和Ser236之間形成的中間區(qū)域為不同鏈長底物的結(jié)合提供了潛在的可能性。該工作通過理論計算闡述了IsPETase水解酶的自我調(diào)節(jié)能力以容納不同聚合度的底物，這些問題的解決能夠更好地了解塑料降解酶的功能，從而針對性地進行蛋白質(zhì)理性設(shè)計，為實現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用提供扎實的理論基礎(chǔ)。

該研究受到國家自然科學(xué)基金項目、寧波市“科技創(chuàng)新2025”重大專項和浙江省“高層次人才特殊支持計劃”科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才項目的資助。黃俊教授團隊長期從事生物酶的定向進化和理論模擬，本研究的發(fā)現(xiàn)為塑料降解酶的設(shè)計改造提供了新的研究思路。

論文鏈接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2023/cp/d3cp01700a