“在我们的日常生活中，小到衣物洗涤中添加的酶制剂，大到大宗工业化学品的生物合成，酶作为一种具有催化功能的蛋白质，扮演着无可替代的作用，与人们的生活息息相关。”
不久前，记者采访了浙江大学宁波理工学院副校长梅乐和教授和他领导的研究团队。在浙江省自然科学基金的资助下，梅乐和主持的浙江省自然科学基金重点项目“乳酸菌谷氨酸脱羧酶的构效关系研究及分子改造”近期通过了结题验收，并且基于本项目的研究成果，负责人还申请获得了一项名称为“基于功能模块计算辅助设计的新功能酶定制及其构效关系研究”的国家自然科学基金面上项目的资助。
“科学研究要面向国民经济主战场，循环经济、绿色经济需要高质量的酶，利用酶进行催化合成，可以大幅度降低能耗，减轻环境污染。”梅乐和介绍，通过设计纯化策略和优化结晶条件，课题组获得了高质量的谷氨酸脱羧酶(GAD)蛋白质晶体。在此基础上，对GAD的结构、结构与功能关系进行了深入探索，并采用定向进化、半理性设计、理性设计等方法对GAD进行了分子改造，获得了多个催化活力、热稳定性、pH调控性质等性状发生显著改变的GAD突变酶，阐明了GAD结构与功能关系。研究不仅填补了乳酸菌GAD晶体结构的空白，为GAD的应用和改造提供了重要的结构信息，而且通过分子改造有效改变了GAD的催化性质，丰富了对GAD的结构、性质和功能的认识，推动了GAD的研究与应用，获得授权发明专利8项。
“有了更高质量的酶，我们吃味精和酱油等与酶有关的发酵食品就更安全健康，我们的日常洗涤用品洗涤性能更强、对环境影响更小，我们的交通工具就更环保节能(因为以后不需要汽油了，只要将可再生的生物质通过酶的作用转化为生物燃料即可)，循环经济、绿色经济以及科学发展也就有了更好的技术保障。”
梅乐和表示，浙江省是生物制药和生物化工大省，工业应用需要能耐受酸碱、高温等苛刻环境的“超级酶”，开展生物催化剂的结构与功能关系研究，建立酶分子设计与改造的技术体系和方法平台，不仅可以为设计新功能蛋白质和其他蛋白质的改造提供理论依据和方法支撑，而且可以提升生物制药和生物化工产业核心竞争力，为企业的产品开发、技术升级提供强有力的技术支撑，满足绿色化学、生物制药以及生物燃料等领域对酶日益增长的需求。因此，梅乐和建议有必要在全省的制药和化工领域中推动相关研究，通过新型优良生物催化剂的构建和改造，提高生物催化的效率，提升行业的技术竞争力。本报记者 金乐平 通讯员 宣晓冬
