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谷氨酸-半胱氨酸连接酶（glutamate-cysteine ligase, GCL）催化谷氨酸的侧链羧基与半胱氨酸的氨基相连，形成γ-谷氨酰半胱氨酸（γ-GC）。这是谷胱甘肽合成的限速步骤，所以GCL也是开发谷胱甘肽合成抑制剂的主要靶标。近期，我校生物工程学院周哲敏教授团队在 L-2- 氨基丁酸的生物制备方面取得重要进展，建立新的双酶级联催化途径，以 L- 谷氨酸为原料合成 L-2- 氨基丁酸。尽管到目前为止已经取得了实质性的进展，但是组氨酸功能化的肽超分子组装的全部潜力还有待开发。因此，许多努力被投入到研究天然来源的富含组氨酸的蛋白质的自组装中，允许构建功能性但复杂且昂贵的材料。对结构及其关键残基突变的影响的详细分析有助于阐明催化机制，显示由催化谷氨酸-组氨酸二联体之间形成的潜在低势垒氢键（LBHB）驱动的通用碱催化反应。这项工作将有助于进一步研究 GLYAT 及其家族的其他成员。催化三联体指存在于水解酶和转移酶（如蛋白酶、酰胺酶、酯酶、酰基转移酶和β-内酰胺酶）活性位点中心的三个氨基酸残基（如丝氨酸、组氨酸、天冬氨酸），通过电荷中继网络极化亲核试剂，催化底物形成共价中间体。在20种天然氨基酸中，组氨酸（His）在蛋白质的相互作用中发挥多种作用，并可作为参与酶催化的关键残基。 His作为中性形式的芳香π（His）或质子化形式的阳离子（His+）可以与其他芳香氨基酸进行π-π堆叠及H-π作用。 His还可以与金属配合调节酶的催化作用。在胞质中，谷氨酰胺贡献其 γ（酰胺）氮来合成核甘酸和己醣胺，从而在这个过程中产生谷氨酸。胞质谷氨酸对维持氧化还原反应平衡，并通过产生谷胱甘肽 (GSH) 来避免细胞出现氧化应激非常关键。成分蛋白酶中常见的催化三联体电荷中继系统。酸残基（通常为谷氨酸或天冬氨酸）对齐并极化碱（通常为组氨酸），以激活亲核体（通常为丝氨酸或半胱氨酸，偶见苏氨酸）。三联体降低了亲核残基的pKa，然后进攻底物。神经递质谷氨酸可以通过磷酸盐活化的谷氨酰胺酶的作用从谷氨酰胺合成。然而，通过该途径从谷氨酰胺衍生的谷氨酸似乎是在线粒体内产生的，并且随后可以通过天冬氨酸转氨酶的线粒体同种型催化进行氨基转移。以往的研究表明，C类GPCR二聚体通过调节两个亚基间的相对构象调控受体的功能。此次，上海药物所的联合研究团队通过解析不同代谢型谷氨酸受体的结构，发现不同受体以不同方式形成同源二聚体将各自构象稳定在非活化状态。.

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