[生物通讯]人体内水解可卡因的酶也会分解许多其它化学物质。现在，一项探查可卡因水解酶形状的研究揭示了该酶何以能够作用多种大相径庭的分子。这项研究将导致该酶应用于多种临床治疗，包括神经毒气的治疗等。

就像风流浪子卡萨诺瓦只追逐金发美女一样，大多数酶只作用形状相似的分子。然而，羧酸酯酶1（carboxylesterase1，CE1）是一个例外，它既可以分解“苗条”的可卡因，又能降解庞然大物如海洛因分子等。CE1还能与小神经毒气分子如沙林等结合，使神经毒气失去作用。这些不同化学物质之间的一个共同之处就是都有一个对CE1执行的化学反应敏感的碳原子或磷原子。

研究人员一直想知道究竟是什么赋予CE1如此的多功能性，因此北卡罗莱纳大学的结构生物学家Matthew Redinbo和他的同事探究了CE1与结合到这些分子上时的结构。由于他们的实验室难以获得高于临时用量的可卡因或海洛因剂量，因而研究人员用假可卡因(homatropine)和假海洛因(naloxone)替代，，用结晶学方法确定了CE1与 每种物质结合时的三维结构。

图像揭示，CE1的形状象一个有两个口袋的球－－一个径直的小孔或一个大得多的、柔软灵活的孔，靶分子可以穿过这个球体伸出表面。CE1可以用大口袋吞掉可卡因等类似分子，将分子安置到某一位置，使灵敏的原子嵌入到小口袋中，诱发分解反应。

与假海洛因结合时，CE1的大口袋会改变其形状以适应海洛因的庞大体积，然后将两个灵敏原子中的一个安置到小口袋中，Redinbo表示，了解了CE1的结构，研究人员就可以改造出可与可卡因或海洛因更紧密、更特异性结合的CE1版本。这样的分子可用于治疗药物滥用。

了解了CE1是如何获得其多功能性的还有助于研究人员设计出更佳的神经毒气治疗方法，美国军事医学研究院化学防御研究所的生化学家Stephen Kirby说。当前的抗神经毒气疗法如阿托品等是阻止毒气附着到神经上，对其进行过度刺激。相反，CE1的行动更像是一块小海绵，浸入并吸收神经毒气分子，这个方法更快、更有效，他说。这些新发现将有助于研究人员创造出更好的神经毒气“海绵”，他说。“从工程学的角度看，结合的分子种类越杂，越有利。”（生物通编译）