糖苷水解酶32家族结构与功能的研究进展

糖苷水解酶32（GH32）家族是一类广泛存在于植物、真菌和细菌中的水解酶,作用于果聚糖苷键的水解或合成,在果聚糖的生物合成、细胞壁代谢、植物防御、植物细胞分化和发育、果聚糖类物质动员、刺激肠道有益细菌生长等各种生物过程发挥重要的作用。GH32家族的三维结构高度保守,由N-端催化结构域和C-端β-三明治结构域组成。目前,GH32家族已有10 146个家庭成员,其中15种酶的晶体结构得到解析,明确了酶的三维结构和催化机制。该文综述了GH32家族的成员及生物学功能、三维结构、催化活性中心和催化机制,论述了芳香族区域在酶与底物识别中的重要作用,展望了GH32家族工业用酶的改造方向。     

菊粉酶的研究进展

菊粉酶是一类能水解β-2,1-D-果聚糖果糖苷键的水解酶,属于糖苷水解酶32家族。菊粉酶是菊芋生物炼制中的关键酶,它能将菊芋一步水解,获得高纯度的果糖浆,生产燃料乙醇、燃料丁醇、单细胞油脂、生物柴油、甘露醇和乳酸等其它工业产品,在食品、医药及生物能源等领域有着巨大的应用价值。该文介绍了菊粉的分子结构及来源,概述了菊粉酶的分类、来源、克隆表达、三维结构及应用,并对菊粉酶的未来发展方向进行了展望,旨在提高人们对菊粉酶的认识,推动菊芋生物炼制的研究。     

稻瘟病菌单加氧酶lpmo M1基因的克隆及生物信息学分析

多糖裂解单加氧酶（LPMO）是一类新型的可以与水解酶系协同降解纤维素、几丁质和淀粉等难溶多糖的酶。以稻瘟病菌（Magnaporthe grisea 70-15）为研究对象,采用逆转录-聚合酶链反应克隆得到多糖裂解单加氧酶基因lpmo M1,成功构建了真核表达载体pPICZαA-lpmo M1。生物信息学分析表明该基因编码区长819 bp,编码272个氨基酸,预测该基因的理论分子质量为28.85 ku,等电点为7.66;结构预测显示存在7个O-糖基化位点和16个磷酸化位点,没有N-糖基化位点。通过生物软件Vector NTI对不同来源的LPMO的同源性进行分析,结果显示稻瘟病菌LPMO M1与其他LPMO同源性最高仅为41%;系统进化分析发现稻瘟病菌（Magnaporthe grisea 70-15）的多糖裂解单加氧酶LPMO M1与黄孢原毛平革菌（Phanerochaete chrysosporium）的同类酶Gh61D亲缘关系最近。