什么是假酶，为什么？

16年9月在利物浦举行的世界上第一次专门研究伪酶的会议上公布了伪酶领域的最新研究成果，讨论了它们的功能和发展方式。

在那次会议上，一组看起来像酶但实际上不是的蛋白质的研究成为了世界上第一个假酶会议的一个正当理由。

假酶被定义为结构上与活性酶相似，但由于关键氨基酸突变而缺乏催化活性的蛋白质。它们在催化上是惰性的，但仍然能起作用。Hesso Farhan在他的演讲中很好地总结了假酶是如何保持信号传导功能的。首先，它们可以将其他蛋白质固定在需要它们的地方。其次，它们可以通过变构效应调节其他信号通路成分的功能。第三，他们可以与活性paralog竞争底物，但不能催化所述底物，降低了过程的效率。第四，它们可以将信号通路的不同成员连接在一起，就像脚手架一样。

会议为每一项职能提供了极好的例子。Hesso-Farhan以STYX与FBXW7的关系为例，说明了假酶是如何具有底物竞争机制的，以及两者在乳腺癌中的关系。

塞思·切尔德斯（Seth Childers）对DivL的研究提供了一个能够同时执行其中两种功能的假酶，在调控Crecentus茎杆菌的不对称细胞分裂过程中，它既锚定了ccKA，又将其与磷酸化的DivK连接起来。

在假酶调节活性酶的方式中，Elton Zeqiraj有一个很好的例子：失活的假酶KIAA0157，其结构与脱氮酶BRCC45有相似之处，它与脱氮酶BRCC45形成“超二聚体”，从而变构激活其细胞质中的氘酰化酶活性。

“僵尸”酶为研究活性酶提供信息，以及如何找到它们！

杰拉德·曼宁和海索·法尔汉对假酶是最好的描述是“死亡”蛋白质（法尔汉）还是“僵尸”蛋白质（曼宁）意见不一。然而，两人都很清楚，尽管它们的活力程度不同，但它们的研究对活性酶的研究具有启发意义。

曼宁关于假激酶和假磷酸酶的演讲题为“如何不磷酸化底物，然后不去磷酸化它”，重点是利用序列和结构折叠信息来预测潜在酶/假酶的活性，利用这些结构揭示了与催化活性酶共有的假酶的功能。这是一个警告，后来尼古拉斯·汤克斯（Nicholas Tonks）反复强调：要警惕仅仅依赖基于序列的预测，因为在此基础上，有14/24的假磷酸酶被预测没有活性，但后来有4个被实验证明有一些。

唐克斯的演讲是几种鉴别哪些蛋白质确实是假酶的方法之一。Rossanna Zaru谈到了在UniProtKB数据库中正确注释假酶以帮助研究人员的独特挑战，而Krysztof Pawlowski从序列中挖掘新的假酶的工作提供了两个新的挑战：研究新的假酶，并呼吁解决更多的结构来帮助这一过程！

监管副职

从这次会议中出现的伪酶功能的一个共同特征是，无活性的伪酶能够调节由基因复制产生的活性副产物。Gustavo Afandor关于他所谓的“前酶”的故事详细描述了这种情况发生的分子机制——在两组脱氧hypusine合酶中，这两组酶本身都没有显著的活性，但只有一组死亡。两者都是调节锥虫多胺合成所必需的。

这是特别有趣的，因为这些生物体没有机制来调节mRNA的生产，翻译或稳定，因此似乎进化了一个假酶/酶依赖的调节机制代替!

珍妮特·桑顿女士谈到了酶变化的机制，功能的获得和损失，以及这种同源酶的产生，以及FunTree管道在分类假酶方面的使用。

Natalie Jura谈到了她家族复杂的变构调节所涉及的二聚化事件，涉及到催化受损的HER3成员，以及诱人的未发表的数据，我们不能透露!

Michael Ginger对线粒体组氨酸磷酸酶的研究，通过基因组挖掘发现了两种蛋白质之间类似的伪酶-酶相互作用，提出了关于这些酶的进化及其相互作用的功能相关性的有趣问题:它是参与线粒体信号还是代谢途径?

酶、伪酶和“伪伪酶”

许多演讲者声称觉得不合适，甚至是骗人的，因为他们的演讲是关于酶的，而酶实际上有一些酶的活性。然而，这些都是伟大的贡献。换句话说，这些“伪伪酶”符合这次会议的框架:要么是因为它们被错误地归类为伪酶，尽管酶活性较低，但它们在功能上仍然相关;或由于具有伪酶的功能和机制，尽管是活性酶。

Nicholas Tonks证明，预测的伪磷酸酶PTPN23是一种活性酶，Arnim Pause已经讨论过它在癌症中的伪酶功能。对于那些试图根据序列对功能进行假设的人来说，这是一个警示:典型的灭活突变并不一定会妨碍功能。PTPN23的丢失被证明通过增加SRC的磷酸化和激活来促进肿瘤的生长和乳腺癌的侵袭，表明该酶中至少存在一些磷酸酶活性。

类似的情况是由林肯波特显示在激酶同源域的情况下，观音旋化酶。这些蛋白是血压治疗的重要靶点，其调控机制复杂且仅被部分理解，但通过观察这些结构域的激活，他显示了磷酸化残基是如何被这个预测的非活性激酶结构域所需要以自磷酸盐化。他们最新的工作揭示了这一精细机制的进一步细节，在这个机制中，这些磷酸盐在激酶结构域上产生了特定的带电斑块，这些斑块通过盐桥连接在guanylyl环化酶同二聚体的相反两侧来调节信号通路。

会议中真正的骗子(可以说)是杰出的演讲者苏珊•泰勒和保罗•纳斯爵士，他们就PKA调控、相关的分子机制和CDKs进行了关键的演讲。关于这些酶，没有任何虚假的东西——但这两次谈话是一个引人注目的例证，说明了对这两种酶的研究如何相互促进，从而推动我们对复杂细胞信号网络的理解。