中科院天津工业生物手艺研究所郭瑞庭课题组在耐热纤维素酶的晶体结构及基因刷新研究上获得阶段性主要希望。
纤维素酶已经普遍应用于处置惩罚差别含有碳水化合物的物质。海栖热孢菌中纤维素酶12A属于糖苷水解酶的第十二个家族。它是一个内切葡聚糖酶可以藉由切割b-1,4糖苷键而抵达降解纤维素分子成为更小的片断,进而增进碳水化合物的使用。由于此酶具有超嗜热的特征,使其特殊适合应于工业上。
在本篇文章中,研究职员使用”活性区突变法”(将氨基酸序列134的谷氨酸突酿成半胱氨酸)团结”含有汞金属衍生物浸泡法”将纤维素酶12A的结构剖析出来。纤维素酶12A的结构接纳糖苷水解酶第十二个家族的典范卵白折叠模式,为”b-卷饼折叠”,就是两个弯曲的b-折叠加上一其中心活性区的凹槽。与其他糖苷水解酶第十二个家族的酵向来做结构上的较量会发明两处显著的差别,除了两个较长且高度扭转的b-链B8和B9之外,尚有许多的值得注重的地方。其中,在与纤维四糖和纤维二糖的复合体结构中可以视察到一个奇异的环A3-B3,这个环包括了氨基酸序列60的精氨酸和氨基酸序列61的酪氨酸,并藉由这两个氨基酸的氢键和堆叠作用力来稳固底物。透过高剖析度的复合体结构也可以清晰地诠释酶与底物之间详细的作用网络。
该项研究效果为接下来刷新此耐热纤维素酶活性提供了坚实的基础,相关研究效果揭晓在2011年的Proteins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。