中國科學院研究生院生命科學學院酶學實驗室始建于 1989 年，先后有 12 名教師在本實驗室從事研究工作， 30余名研究生參與研究課題。目前本實驗室有教授2人，副教授1人，博士研究生6人，碩士研究生6人；承擔5門研究生課程教學；科研包括生物化學、醫(yī)用酶學、植物化學、營養(yǎng)學等領域�，F(xiàn)進行的科研課題包含以下研究內(nèi)容：脂肪酸合酶的結構與功能，天然來源脂肪酸合酶抑制劑的結構、作用機理及其減肥和抗癌作用; 細菌酮酰還原酶的結構、抑制劑及抗菌功能；硫氧還蛋白還原酶的結構與功能，天然來源的動物硫氧還蛋白還原酶抑制劑及其抗動脈硬化和癌癥的功能等。

肥胖是當前世界上最受關注的健康問題之一，它和心腦血管病、Ⅱ型糖尿病、脂肪肝、乃至癌癥都有密切關聯(lián)。人們一直試圖解開肥胖之謎，市場上的減肥品也多得不可勝數(shù)，但人們對生物化學意義上的減肥靶點還知之甚少，這使很多減肥品的使用處于盲目狀態(tài)。

脂肪酸合酶（fatty acid sunthase, FAS,EC 2.3.1.85）是體內(nèi)催化合成脂肪酸的關鍵酶。動物FAS是一個典型的多功能復合酶，結構復雜（包含7個不同的功能域），分子量大（540KD）。近年來有關FAS生理功能的研究有了重大進展。2000年《Science》報導在小鼠體內(nèi)抑制FAS后以丙二酰輔酶A為中介分子抑制下丘腦的進食激素神經(jīng)信號肽Y表達，進而降低攝食和體重，但小鼠的活動能力并不下降。該文指出FAS可能成為肥胖癥的潛在治療靶點。本實驗室的多項研究也表明FAS抑制劑具有控制體重的功能�，F(xiàn)在看來，FAS很可能在能量代謝調節(jié)中起著重要作用。研究表明癌組織中的脂肪酸主要是自身合成的，多種癌細胞表達高水平FAS而合成脂肪酸。而FAS抑制劑可導致癌細胞程序性死亡。2000年美國科學家提出FAS可能提供一條新的癌癥化療途徑。該途徑由于毒性低還可能成為重要的癌癥預防方法。

FAS作為減肥靶點的研究歷史還很短，抑制劑的研究剛剛啟動，有效的抑制劑還很少。本實驗室陸續(xù)開展了FAS作用機制，中草藥及功能食品（如茶葉）中的FAS抑制劑及其減肥和抗癌作用等研究，至今已獲得一批成果。

1.      增進了對動物脂肪酸合酶的作用機制及去折疊過程的認識。

首次提出動物FAS的縮合中心（KS功能域）存在一個羧基負離子的結合部位，該部位在縮合反應中是丙二酸單酰基的結合部位，并通過靜電作用使攜帶了丙二酸單酰基的ACP－輔基活臂向縮合中心定向運動；發(fā)現(xiàn)了FAS的NADPH底物抑制，通過相關動力學的研究提出了NADPH在FAS上的結合促使活臂向還原中心運動的理論假設。以上為國際上首次對活臂運動規(guī)律的闡述。這些結果對認識FAS中KS功能域的作用機制以及活臂的運動規(guī)律具有重要科學意義。通過變性研究得到了FAS去折疊過程中存在多個階段，依次為活性部位構象微擾，各功能域之間三級結構的變化，功能域內(nèi)部三級結構的變化，二級結構的打開。該結果對了解多功能復合酶的折疊規(guī)律提供了重要信息。

2.      在國際上首次提出動物FAS活性對體脂調控有重要影響的新觀點。

    發(fā)現(xiàn)了家禽的體脂水平和FAS活性很強的正相關性，于1996年在國內(nèi)，1999年在國際上首次提出了FAS活性對體脂水平的調控可能有重要影響的觀點。美國科學家Loftus等于2000年在Science上提出了更深入的類似觀點，至今這個觀點已不斷獲得驗證。我們在后續(xù)工作中，通過對陸續(xù)新發(fā)現(xiàn)的植源FAS抑制劑的研究，進一步驗證和豐富了這個觀點。該觀點對認識能量代謝的調節(jié)控制這一重大問題提供了重要線索。

3.      在國際上首次較系統(tǒng)的開展天然來源FAS抑制劑研究，發(fā)現(xiàn)了多個植源FAS抑制劑，并構建了第一個FAS抑制劑藥效團模型。

    在國際上首次發(fā)現(xiàn)了綠茶中的酯型兒茶素EGCG、ECG、CG，紅茶中的茶黃素，黑茶中的茶褐素，葡萄中的白蘆黎醇，一些中草藥及楓葉中的黃酮類化合物槲皮素、桑色素、山奈酚、槲皮素－3－鼠李糖苷等是有效的FAS抑制劑。測定了這些抑制劑對FAS的抑制性質、抑制動力學及參數(shù)，分析了它們在FAS上的作用位點，探索了其作用機制。它們和已知的2個FAS抑制劑淺藍菌素及C75的抑制性質及在FAS上的作用位點均不同，抑制能力相仿或更高，且無毒副作用。通過對它們的進一步研究，成功地進行了構效分析，得到了相應的規(guī)律，并在此基礎上構建了FAS的多酚類抑制劑藥效團模型。這是國際上被正式提出的第一個FAS抑制劑藥效團模型，并在后續(xù)研究中多次驗證了該模型的有效性。本項成果豐富了人們對FAS抑制劑及抑制機理的認識，報道了多個新的高活性無毒的FAS抑制劑，并可為進一步尋找、改善和設計新的FAS抑制劑提供依據(jù)。

4.      以新的視角為茶和部分中草藥的減肥機理提出了一個新解釋。

證實了口服綠茶、紅茶及桑寄生、何首烏、夜交藤等中草藥提取物對實驗動物有明顯的抑食、減重效用，而它們對FAS均有很強的抑制作用。這和Loftus等報道的注射C75、淺藍菌素通過抑制FAS使小鼠抑食、減重的結果相一致。進一步發(fā)現(xiàn)茶和部分中草藥的減重效果和它們抑制FAS的能力有正相關性。在國際上首次提出茶和部分中草藥的減肥機理和抑制FAS有關的理論假說。這是解釋相關減肥機理的一個全新的視角，對更科學地利用茶和中草藥的保健功能可能具有重要的指導作用。

我們是在國內(nèi)外最早系統(tǒng)地研究天然來源FAS抑制劑的實驗室，成果已受到國內(nèi)外同行的關注和肯定。2006年我們應約在國際主流刊物Current Medicinal Chemistry (SCI, 2007IF4.9)上發(fā)表了相關綜述，在Nova Science publishers, Inc.出版的《Weight Loss, Exercise and Health Research》一書中寫了其中的Chapter 2。我們發(fā)表的論文也獲得了相當高的引用率。我們和國內(nèi)外相關專家也保持著經(jīng)常的學術聯(lián)系和交流。

細菌酮酰還原酶和動物硫氧還蛋白還原酶是本實驗室科研的新增長點，其在開發(fā)新的抗菌抗炎及抗動脈硬化方面可能具有重要潛力。其后我們將介紹相關研究進展。

本實驗室主持人田維熙教授1945年出生，1968年清華大學化學專業(yè)本科畢業(yè)，1981年中國科學院生物化學專業(yè)研究生畢業(yè)。80年代曾在美國紐約州立大學做訪問學者和博士后研究。1993年開始在中國科學院研究生院擔任教授，曾任生物系常務副主任，中科院生物大分子國家重點實驗室學術委員，現(xiàn)任校教學委員會委員、生物學科專家委員會委員、博士生導師。曾獲國家自然科學二等獎、中科院自然科學一等獎和3項省市級科技獎，并獲得政府特殊津貼。先后主持了十余項國家級、省市級、和國際合作科研項目。至今已發(fā)表學術刊物論文60多篇，其中近40篇被SCI收錄；國際和全國性學術會議論文約30篇，申報國家發(fā)明專利8項。

代表性論文（有關FAS）：

1.  Yan Shi, Wei Luo, Wei-xi Tian*, Tong Zhang and Hai-Meng Zhou. Inactivation and conformational changes of fatty acid synthase from chicken liver during unfolding by sodium dodecyl sulfate. The international Journal of Biochemistry &Cell Biology （1998）30:  1319-1330

2.  Mei LI, Yan Shi and Weixi Tian*. Factors influencing the level of fatty acid synthase complex activity in fowl.  Biochemistry and Molecular Biology International (1999) 47, 1: 63-69

3.  Xuan Wang and Weixi Tian*. Green Tea Epigallocatechin Gallate: A Natural Inhibitor of Fatty-Acid Synthase. Biochmical and Biophysical Research Communications (2001) 288: 1200-1206

4.  Xuan Wang, Ke-Sheng Song, Qing-Xiang Guo, Wei-Xi Tian*. The galloyl moiety of green tea catechins is critical structural feature to inhibit fatty-acid synthase. Biochemical Pharmacology (2003) 66: 2039-2047

5.  Wei-Xi Tian*, Li-Chun Li,  Xiao-Dong Wu, Chuan-Chu Chen. Weight reducing by Chinese medicinal herbs may be related to inhibition of fatty acid synthase. Life Science (2004) 74: 2389-2399

6.  Bing-Hui Li，Xiao-Feng Ma, Yan Wang and Wei-Xi Tian*. Structure-Activity Relationship for Polyphenols Inhibiting Fatty Acid Synthase. Journal of Biochemistry (2005) 138(5):679-686

7.  Xiaofeng Ma, Weixi Tian*, Linhuan Wu, Xueli Cao, Yoichiro Ito. Isolation of quercetin-3-O-L-rhamnoside from Acer truncatum Bunge by high-speed counter-current chromatography. Journal of Chromatography A, (2005) 1070: 211-214

8.  Ya-Tao Du，Xuan Wang, Xiao-Dong Wu and Wei-Xi Tian*. Keemun black tea extract contains potent fatty acid synthase inhibitor and reduces food intake and body weight of rats via oral intubation. Journal of Enzyme Inhibition and Medicinal Chemistry (2005) 20, 4: 349-356

9.  Rui Zhang, Wenping Xiao, Xuan Wang, Xiaodong Wu, Weixi Tian*. Novel Inhibitors of Fatty Acid Synthase from Green Tea (Camellia sinensis Xihu Longjing) with High Activity and New Reacting Site. Biotechnology and Applied Biochemistry, (2006) 43: 1-7

10.     Yan Wang, Shu-Yan Zhang, Xiao-Feng Ma & Wei-Xi Tian*. Potent inhibition of fatty acid synthase by parasitic loranthus [Taxillus chinenesis (DC.) Danser] and its constituent avicularin. Journal of Enzyme Inhibition and Medicinal Chemistry, (2006) 21(1): 87-93

11.     Wei-Xi Tian. Inhibition of fatty acid synthase by polyphenols. Current Medicinal Chemistry, (2006) 13 (8): 967-977

12.     孫穎慧，張睿，張淑妍，馬曉豐，田維熙。首烏藤提取物對動物脂肪酸合酶的抑制及其對大鼠和小鼠的減肥抑食作用。中國科學院研究生院學報（2007）24 (4): 453-459

13.     Wen-Hua Zhao, Chunchun Gao, Ying-Xia Zhang , Wei-Xi Tian. Evaluation of the Inhibitory activities of Aceraceous Plants on Fatty Acid Synthase.. Journal of Enzyme Inhibition and Medicinal Chemistry, (2007) 22 (4): 501-510

14.     Shu-Yan Zhang, Chao-Gu Zheng, Xi-Yun Yan and Wei-Xi Tian*. Low concentration of condensed tannins from catechu significantly inhibits fatty acid synthase and growth of MCF-7 cells. Biochmical and Biophysical Research Communications.(2008) 371: 654-658

15.     Shu-Yan Zhang, Yan Wang, Xiao-Feng Ma, Xue-Li Cao, Wei-Xi Tian. Novel and Potent Inhibitors of Fatty Acid Synthase from Catechins Treated by Heating in Acid. Journal of Enzyme Inhibition and Medicinal Chemistry. (2008) (accepted)

中國發(fā)明專利：

1.      茶葉溫浸提取物的新用途。發(fā)明人：田維熙；吳柏南；李麗春；吳曉東；黃莉莉。專利號：ZL01104305.3。申請日：2001年2月23日，授權公告日：2004年10月13日。

2.      何首烏溫浸提取物的新用途。發(fā)明人：田維熙；李麗春；吳曉東；陳傳楚；李寶和。專利號：ZL01104309.1。申請日：2001年2月23日，授權公告日：2005年1月12日。

3.      桑寄生提取物的新用途。發(fā)明人：田維熙；李麗春；吳曉東；陳傳楚；王玄。專利號：ZL01109237.8。申請日：2001年2月28日，授權公告日：2005年11月16日。

4.      首烏藤提取物的新用途。發(fā)明人：田維熙；李麗春；張睿；吳曉東。專利號： ZL02124012.4。申請日：2002年6月14日，授權公告日：2006年4月26日。

5.      紅茶提取物的新用途。發(fā)明人：田維熙；王玄；吳曉東。專利號： ZL02155282.7。申請日：2002年12月12日，授權公告日：2007年8月22日。

6.      高良姜提取物的新用途。發(fā)明人：田維熙；李兵輝；吳曉東。專利號：ZL02117570.5。申請日：2002年5月8日，授權公告日：2007年4月4日。

7.      一種脂肪酸合酶抑制劑及其制備方法與應用。發(fā)明人：田維熙；張睿；肖文平；王燕；李兵輝。專利申請?zhí)枺?SPAN lang=EN-US>200510056453.7。申請日：2005年3月23日。

8.      具有脂肪酸合酶抑制活性的寡聚物及其應用。發(fā)明人：田維熙；張淑妍；王燕；孫穎慧。專利申請?zhí)枺?SPAN lang=EN-US>200710120474.X。公開公告號：101130491A。申請日：2007年8月20日。