引言

生物素依赖型羧化酶对涉及羧基转移的各种代谢过程至关重要，它们在糖异生、脂肪酸合成和氨基酸分解代谢中起着至关重要的作用。该酶家族在人体中包括乙酰辅酶A羧化酶ACC，它是脂肪酸合成的关键；丙酮酸羧化酶PC，对糖异生、脂肪合成至关重要；丙酰辅酶A羧化酶PCC，参与某些氨基酸和奇数链脂肪酸的代谢；以及3-甲基巴豆酰辅酶A羧化酶MCC，负责亮氨酸分解代谢。基因突变造成的这些酶的缺乏或功能缺失可导致严重的代谢紊乱，如丙酸血症和多种羧化酶缺乏症，其特征是无法代谢某些脂肪和蛋白质，积累有毒中间产物。因此，研究人源生物素依赖型羧化酶可以深入了解它们所控制的生化途径，为开发相关代谢疾病的治疗方案提供新的思路。

2024年9月2日，清华大学生命科学学院/北京生物结构前沿研究中心隋森芳课题组与王宏伟课题组合作在Nature Structural & Molecular Biology杂志在线发表了题为“人源3-甲基巴豆酰辅酶A羧化酶协同激活的结构基础（Structural insight into synergistic activation of human 3-methylcrotonyl-CoA carboxylase）”的研究论文。该论文报道了人源MCC、PC和PCC的结构，尤其是深入剖析了MCC的多种构象，揭示了MCC的激活机制和底物特异性识别的机制。