作为生物催化剂，酶具有催化效率高，清洁无污染等优点，然而酶只有在较为温和的条件下才能发挥作用，这一点也大大限制了酶的工业生产中的大规模应用。尤其在食品，纺织等工业中，常常需要酶在高盐浓度下发挥作用，然而天然存在的耐盐酶由于表达量低等缺点，无法很好的满足工业需要，所以就需要通过理性设计提高酶的耐盐性，但由于当前对于酶的耐盐机理的研究还不明确，使得当前酶的改造具有盲目性和偶然性的不足。因此，深入理解耐盐酶的耐盐的分子机理是当前迫切需要解决的问题。

近日，山东大学泰山学堂宋宇轩同学在山东大学微生物国家重点实验室的王禄山教授，蒋绪恺副研究员的指导下在计算模拟类期刊Journal of biomolecular structure & dynamics (IF=3.310)发表题为Comparative molecular dynamics simulations identify a salt-sensitive loop responsible for the halotolerant activity of GH5 cellulases的研究文章，首次通过酶活性的角度阐释酶与耐盐性相关的分子机理。由于酶的活性涉及大量相互作用了等原子层面上的因素，所以难以通过传统的生物学方法探究其机理，而分子动力学模拟这一计算手段可以很好的解决这一问题。本文以同属于糖苷水解酶5家族的耐盐酶和非耐盐酶为例，首先计算了模拟过程中酶的均方根误差，得出了盐浓度升高并不会导致酶整体结构发生改变的结论，随后的柔性分析发现了一段易受盐浓度升高影响的区域，且位于活性中心，在本文中被定义为盐敏感区域，而这段盐敏感区域正是决定酶的耐盐性的关键，通过对盐敏感区域周围进行离子分布及相互作用分析后，本文发现耐盐酶可以通过维持区域周围相对较多的氢键数量来减弱离子浓度升高带来的强烈的疏水作用，同时通过增加区域周围水分子的数量来促进底物的释放，从而保证耐盐酶在高盐浓度下催化过程的顺利完成。

论文一作宋宇轩是大一时加入了王禄山教授课题组，参加校级科研创新项目，并在结题时获得优秀评级。本课题组鼓励本科生进入实验室参加科研活动，很大程度上激发了学生参与科研活动的热情，为科研人才的培养打下了基础。