报告题目：New metal fluoride transition state analog reveals molecular mechanism of ATP hydrolysis by the Zika virus NS3 helicase
主讲人：Dr. Yi Jin, Cardiff University, UK 金轶博士 英国卡迪夫大学
时间：2020年1月3日（周五） 9：30
地点：管经大楼 B108
主讲人简介：金轶博士的主要研究领域包括DNA修复酶以及和疾病、信号通路相关的磷酰基转移酶和糖基水解酶的机理及抑制研究，尤其擅长结合大分子核磁共振、31P谱19F谱、 X-ray晶体学、有机合成、非天然氨基酸引入等手段指导基于过渡态类似物的抑制剂/探针的设计与合成等化学生物学研究。她近年在Nature Chemical Biology, PNAS, Angewandte Chemie International Ed., ACS Central Science 等著名国际期刊上发表SCI论文总计24余篇，她还是很多著名国际期刊（例如 PNAS, 德国应用化学，Chem. Comm., Chemical Science, PLOS ONE等）的特邀审稿人。她从2017年5月成为独立PI （讲师，博士生导师），目前研究兴趣包括采用前沿化学生物学手段研究和败血症相关的信号蛋白间的相互作用，肠道细菌与人体蛋白相互作用等，且已经获得政府、学校和慈善组织的基金支持 (总经费 28万英镑, PI)。
她的科研成果主要体现在：
(1) 利用金属氟化物MgF3- 和AlF4-作为过渡态类似物，拓展了小G蛋白、F1 ATPase、 蛋白激酶、磷酰基氨基酸水解酶、磷酰化葡萄糖异位酶等磷酰基转移酶的催化机理, 研究成果得到国际同行的高度认可，并受德国应用化学 （Angewandte Chemie）杂志主编和当代化学话题期刊（Topics Current Chemistry）邀请，撰写综述2篇（Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56, 4110-4128；Topics Curr. Chem. 2017, 375: 36）.
(2) 首次报道了近两年新发现的细菌内含硫糖酵解（sulfoglycolysis）途径中的门径蛋白YihQ，研究了它的结构、催化机理，并拓展到了底物类似物的设计。该研究成果被F1000，镜报，每日邮报，雅虎，The Medical News等媒体报道 （Nat. Chem. Biol. 2016，12, 215–217）；
(3) 利用31P谱和19F谱纠正了结构晶体学中长期以来对蛋白激酶A（Protein Kinase A）的错误理解， 研究结果被Faculty1000突出报道， 对于解释蛋白激酶A的过渡态构象和高通量筛选变构抑制剂提供了实验基础 （Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 12242-12245）；
(4) 发现了最小的 β-Mannanase，此酶具有在宽pH 范围内具有高活性、高稳定性，以及容易制备等优点， 该成果已被英国Novozyme公司作为首要研发对象，具有被应用于洗衣粉酶添加物的商业潜力（ACS Central Science 2016, 2, 896–903）；
（5）用基于活性标记的探针技术，对和黏多糖病相关的GH2 和GH79 beta-glucuronidases的催化机理进行了多角度的研究，实验结果对快速诊断成像提供了实验基础和应用潜力（Nat. Chem. Biol. 2017, 13，867-873）。
报告摘要：Metal fluoride complexes mimic the phosphate in enzymatic phosphoryl transfer. Ground state analogs formed by the tetrahedral BeF3− and transition state analogs (TSA) based on the octahedral AlF4− and trigonal bipyramidal MgF3−, have been analyzed by 19F NMR and protein crystallography. We report a previously unobserved TSA containing octahedral magnesium with three fluorines and one water molecule in its equatorial plane. This new TSA is the third fully characterized TSA for phosphoryl transfer and has been identified in the 1.5 Å resolution crystal structure of the Zika virus NS3 helicase, an anti-viral drug target for the virus RNA translocation and packaging during viral replication. The nature of this TSA was verified by solution 19F NMR, which also enabled direct observation of its formation in the presence of ssRNA. The TSA structure was further probed by quantum mechanical calculations of the catalytic core, affirming interpretation of experimental data and the molecular mechanism of ATP hydrolysis by this class of helicases. The water brought into the TSA is significant as it reflects the leakiness of the active site for water molecules when the phosphoryl transfer is being catalyzed. The crystal structure of this unusual TSA complex displays two conformations for a catalytically important loop, demonstrating how ATP hydrolysis can be coupled with RNA translocation.
