不同碳源条件下里氏木霉的分泌蛋白比较分析
2018-11-07夏俊
夏俊
(江西省科学院应用化学研究所,江西南昌330096)
纤维素是自然界中最丰富的生物质,是在生物产业中最具潜力的可再生和可持续能源[1-2]。木质纤维素是由纤维素、半纤维素、果胶和木质素组成的高聚物[3],其多糖成分可被酶降解为单糖和可发酵性糖[4]。然而,木质纤维素的应用和发展因植物细胞壁的坚固性而受到限制。de Souza等[5]人发现,甘蔗组织由约30%的纤维素、60%的半纤维素以及10%的果胶和木质素组成。对木质纤维素生物合成机制的研究表明,来自27个家族的356种糖基转移酶被预测参与细胞壁多糖糖苷键的形成[6]。因此,切断多糖糖苷键需要不同的糖苷水解酶。
至今已报道有多种真菌具有降解木质纤维素转化为可发酵糖的能力。里氏木霉(Trichoderma reesei)是一种可高效生产纤维素酶和半纤维素酶并协同降解木质纤维素的丝状真菌,它可产生大量纤维素酶以水解纤维素及其衍生物中的β-1,4糖苷键,产生的葡萄糖为真菌提供易于生长的碳源[7]。因对其生物应用的关注,里氏木霉中最丰富的纤维水解酶已成为结构和遗传研究的对象[8-9],包括两种纤维二糖水解酶(Cel7A和Cel6A,E.C. 3.2.1.91)、五种内切葡聚糖酶(Cel7B、Cel5A、Cel12A、Cel61A和Cel45A,EC 3.2.1.4)以及两种β-葡萄糖苷酶(BglI和BglII,EC 3.2.1.21)[10]。里氏木霉的半纤维素降解系统也由很多种酶组成,包括内切-1,4 -β-木聚糖酶(XYNI, 2, 3和4, EC 3.2.1.8)、甘露聚糖(MANI,EC 3.2.1.78)、乙酰聚木糖酯酶(AXEI,EC 3.1.1.72)、α-半乳糖苷酶(BGAI,EC 3.2.1.22)和阿拉伯呋喃糖苷酶(ABFI,EC 3.2.1.55)[11-12]。
研究表明,特异蛋白的mRNA表达水平与其实际表达水平没有明显的相关性[13]。因此,在蛋白质组学水平研究真菌的降解能力具有更大的现实意义。……
