利用美国能源部布鲁克海文国家实验室两种同步光源探测技术，一组研究人员阐明参与从光合成到生物钟调控的一类酶蛋白的重要细节。在2009 年1 月9日Biochemistry 在线报道中，布鲁克海文国家实验室生物物理学家Allen Orville及来自佐治亚州立大学、佐治亚理工学院的同事，利用布鲁克海文实验室国家同步加速器光源（NSLS）一种新装备，辨别出一种黄素蛋白胆碱氧化酶中两种可能的氧过渡态。该研究得到美国能源部生物与环境研究办公室，美国国立卫生研究院，美国国家自然科学基金，美国化学会，美国心脏学会，佐治亚州立大学，美国教育部的资助。
这个跨学科研究团队对黄素蛋白有浓厚兴趣。黄素蛋白于1930s 年代首次发现。已知黄素蛋白参与一类广泛的生物化学反应，其中包括在动物、植物和真菌以及若干细菌中利用氧分子实现食物转化为能量的反应（氧活化）。尽管研究人员已经确定超过1200 种黄素蛋白的晶体结构，但这些酶蛋白中氧活化过程一直以来模糊不清。值得一提的是，此前研究人员还不能确定黄素蛋白活性氧的过渡态结构。过渡态通常拥有较高的化学势能，是完成许多重要但难于催化的生物反应的必须步骤。但由于这些过渡态通常只能持续几个毫秒时间，传统的同步加速器方法难以观察这些过渡态结构。
研究人员整合两种同步加速技术——X 光衍射和光吸收光谱——成一种新的装置。通过用强X 光和可见光对结晶黄素蛋白同一区域进行照射，可以捕获两种不同但相互互补的信息，从而使得研究人员将酶分子电子结构与三维原子结构结合起来。Orville 表示，将来自同一样品同一时间的多类型数据整合起来是一项新的机遇：耗时更短；样品因无需移动从而降低可能改变光谱数据的风险；可以有效排除任何单一技术不能确定的异常结构。
为稳定黄素蛋白过渡态结构，研究人员将样品置于极低温度——大约靠近绝对零度。照射X 光后，这些冷冻黄素蛋白迅速接受被X 光束激活的电子。当酶蛋白启动活化过程后，随着活化进程的深入最终进入活性过渡态。利用这些整合的数据，研究团队最终识别到两种可能的过渡态，未来的实验将有助于确定哪一种过渡态更接近事实。（生物谷Bioon.com）
生物谷推荐原始出处：
Biochemistry, Article ASAP DOI: 10.1021/bi801918u
Crystallographic, Spectroscopic, and Computational Analysis of a Flavin C4a?Oxygen Adduct in Choline Oxidase
Allen M. Orville*, George T. Lountos, Steffan Finnegan, Giovanni Gadda* and Rajeev Prabhakar*
Biology Department, Brookhaven National Laboratory, Upton, New York 11973-5000, School of Chemistry and Biochemistry, Georgia Institute of Technology, Atlanta, Georgia 30332-0400, Department of Chemistry, Georgia State University, Atlanta, Georgia 30302-4098, Department of Biology, Georgia State University, Atlanta, Georgia 30302-4010, The Center for Biotechnology and Drug Design, Georgia State University, Atlanta, Georgia 30302-4098, and Department of Chemistry, University of Miami, Coral Gables, Florida 33146-0431
