天津工业生物技术研究所郭瑞庭课题组在纤维素酶/甘露聚糖酶的晶体结构研究上获得阶段性进展。
来自海栖热孢菌中的超嗜热内切葡聚糖酶Cel5A可以应用在木质纤维素生物燃料的生产上,因为此酶可以催化以葡萄糖和甘露糖为主链的多糖水解。在本篇文章中,除了解析出空结构之外也分别解析出与纤维四糖,纤维二糖和甘露三糖的复合体结构且解析度也都落在1.29和2.40埃之间。根据晶体结构可以知道Cel5A属于开放式的活性区,所以可以容纳具有支链的多糖底物,这也解释了Cel5A为何具有多重底物专一性的原因。综合结构的信息和先前的动力学数据,说明了Cel5A比较喜欢去催化b-葡萄糖苷和b-甘露糖苷的还原端并且使用高保留性的催化氨基酸,氨基酸序列253谷氨酸 (亲核基)和氨基酸序列136的谷氨酸 (普通酸/碱),去水解糖苷键。此外,本篇文章的结果也说明了Cel5A的底物多样性或许是因为葡萄糖或甘露糖第二个碳的氢氧基团不会与活性区周围的氨基酸产生空间障碍。
该项研究成果为应用及改造纤维素酶/甘露聚糖酶提供了坚实的基础,相关研究结果已被接受,并预先获选为2012年的Biochim Biophys Acta.-Proteins and Proteomics封面文章。该项目获得工业酶国家工程实验室及天津市专项(10ZCKFSY06000)的支持。
本图获选为 2012年 BBA-Proteins and Proteomics 封面