酶影响其催化反应的一种方式是通过过渡态稳定。另一个需要考虑的因素是底物畸变的影响,尽管只有少数几种酶对此进行了详细描述。我们对一磷酸鸟氨酸脱羧酶(ODCase)的反应机制有着长期的兴趣,并以1.5º左右的分辨率测定了与畸变底物结合的各种晶体结构。这种酶被称为最有效的酶之一,可加速5’-单磷酸鸟氨酸(OMP)的脱羧反应,形成17个数量级的5’-一磷酸尿苷(UMP)。反对底物畸变对ODCase反应的贡献的一个论点是UMP的弱亲和力。到目前为止观察到的畸变都出现在嘧啶环的C6取代物上,对应于OMP的羧酸盐。由于羧酸盐被反应去除,如果C6取代基的畸变有助于催化,则产物UMP应比OMP更紧密地与ODCase结合。为了研究这种不一致性,我们用UMP在原子分辨率(1.03Å)下确定了ODCase的晶体结构。该结构表明UMP和催化残基K72之间存在不利的相互作用,这种相互作用被认为在OMP络合物中不存在。表面等离子共振分析表明,UMP与K72A突变体的结合比与野生型酶的结合强5个数量级。这些分析否定了底物畸变对ODCase催化作用的贡献的论点。最后,我们使用计算模拟方法估计了畸变对催化作用的贡献。结果表明,ΔΔG⁄值下降10-15%是由基底畸变引起的。