基于分子模拟技术研究来源于嗜热地衣芽孢杆菌葡聚糖酶的活性位点
2020-07-13禹亚男
禹亚男,李 婷
(重庆医科大学附属第二医院 医学重症监护科,重庆 400000)
嗜热酶是从嗜热微生物中分离得到的一类热稳定性酶,具有化学催化剂无法比拟的优点,尤其是在高温条件下保持的极好稳定性,克服了常温酶在应用中出现的化学性质不稳定的现象,使很多高温化学反应得以实现,从而将极大的促进生物技术产业的发展。葡聚糖酶(glucanase)能专一性催化葡聚糖或地衣多糖中临近β-1,3键、β-1,4键水解,产生3- 5个葡萄糖单位的低聚糖及葡萄糖,从而降低葡聚糖的亲水性和粘性[1],因此现被很多国家用来作为饲料添加剂[2]及啤酒生产的酶制剂[3]。对于来自不同物种的糖苷水解,其葡聚糖酶的氨基酸组成和的活性部位存在差异。例如,姜彤等研究来源于柄孢霉的β-葡聚糖酶晶体属于GH131糖苷酶家族,由外围的9个β折叠和内部的6个β折叠构成具有典型的β-jelly-roll结构,表面呈凹槽结构,易于和底物结合。其中E99和E139作为酸碱供体,是保守的催化结合位点[4]。来源于嗜热拟青霉的Ptlic16A晶体属于糖苷水解酶GH16家族,其催化结构为β-jelly-roll,其中E113作为亲核剂,E118作为质子供体,W97、W101、W253和底物的识别有关[5]。来源于黄孢原毛平革菌的Lam55A葡聚糖酶属于GH55家族,其具有两个平行的右手β折叠结构域构成的一个类似于胸腔的结构,其催化位点位于两个结构域之间[6]。植物葡聚糖酶主要属于GH17家族,其结构具有典型的TIM桶结构(TIM-barrel fold),其酸碱催化、亲核体分别位于第4和第7 β折叠链上[7]。来源于GH64家族的LPHase葡聚糖酶晶体其催化部位由一个β折叠和一个α/β结构域构成,在两个结构域之间形成了宽广的沟槽[8]。……
