金属酶中的长程电子转移是一个生物体内广泛存在且重要的过程，对氧气的还原与活化起关键作用。顽固多糖单加氧酶（LPMOs）是一种单铜酶，其主要催化顽固多糖的氧化裂解。纤维二糖脱氢酶（CDH）是目前研究最多的能够为LPMOs提供电子的天然的电子供体酶。尽管两种蛋白之间的相互作用得到了广泛的研究，两种蛋白之间的长程电子转移过程仍然存在争议。

在该工作中，课题组通过多尺度的模拟计算表明：（1）LPMO与CDH的相互作用基中在铜活性中心附近；（2）它们之间的相互作用主要是通过氢键相互作用，尤其是CDH（CYT）的heme b的两个丙酸形成的氢键作用贡献；（3）由于O2结合产生额外的驱动力，有O2参与的电子转移会比没有O2时速率快10倍左右；（4）氧气结合驱动的长程电子转移过程具有自旋选择性，四重态比二重态热动力学更有利。该研究不仅解释了实验上氧气的存在对CDH与LPMO之间的长程电子转移有明显促进的现象，也有助于我们深入理解金属蛋白中自旋调控的长程电子转移过程。

该工作主要由王斌举教授课题组博士后王展峰完成，赵仪教授及其博士生冯施施参与了论文的研究和讨论。该研究工作得到国家自然科学基金（批准号：22073077、21933009、21907082）的资助和支持。

论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202011408

参考资料：
[1]厦门大学，金属酶中的长程电子转移机制研究，https://chem.xmu.edu.cn/info/1274/9991.htm