活性氧自由基在高强度的氧化压力下会引起代谢紊乱和生物大分子损伤,进而导致细胞凋亡。氧化压力的存在同时也会导致Ca2+从细胞外大量涌入到细胞质中,因此Ca2+浓度一定程度上反映出细胞内氧化损伤水平。恢复蛋白Recoverin是一种钙离子结合蛋白,它在结合Ca2+和不结合Ca2+时分别呈现两种不同的构象,可以作为一种钙离子响应的分子开关。通过理论设计,我们选择了Recoverin的Ala128作为突变位点,并利用缺陷型表达技术将其修饰为谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)的催化残基,硒代半胱氨酸(Sec)。当Recoverin结合Ca2+时,Sec在蛋白表面处于裸露状态,可行使催化功能。当Recoverin不与Ca2+结合时,Sec处于蛋白内部包埋状态,因而无法参与催化。基于模拟结果,还可引入底物结合基团Arg50,进一步提高智能酶的催化活力,从而获得高效的Ca2+响应型智能抗氧化酶。