木聚糖酶是降解富含半纖維素成分的關(guān)鍵酶，研究其降解過程以及水解特性對于地球可再生資源的高效利用具有重要的科學(xué)價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。木聚糖酶蛋白結(jié)構(gòu)因受二硫鍵的影響，酶蛋白的剛性得以增強(qiáng)，酶降解底物的過程以及所形成產(chǎn)物的組成均會發(fā)生變化，酶的水解特性也產(chǎn)生相應(yīng)變化。論文通過同源建模、DS分子模擬以及重疊延伸PCR等方法，研究了不同位置二硫鍵及不同數(shù)量二硫鍵對來源于Talaromyces thermophiles F1208的木聚糖酶降解底物過程、產(chǎn)物形成的變化特點(diǎn)，深入探討了二硫鍵對該木聚糖酶結(jié)構(gòu)及功能的影響的分子機(jī)制。研究表明，二硫鍵不僅影響了木聚糖酶的溫度和pH等酶學(xué)特性，其水解特性也受到了較大影響：在酶的不同位置的二硫鍵對酶水解特性的影響不同；二硫鍵的數(shù)量對木聚糖酶水解特性的影響也存在較大差異；存在于酶結(jié)構(gòu)中不同二硫鍵的相互作用對酶特性存在著明顯的影響；尤其需要關(guān)注的是，二硫鍵的存在對酶降解底物所形成產(chǎn)物的組成產(chǎn)生了較大的影響，這一現(xiàn)象產(chǎn)生的原因目前仍未有相關(guān)報(bào)道，需進(jìn)行更加深入的探討。本研究對于深入探究二硫鍵對酶的結(jié)構(gòu)以及水解特性的影響機(jī)制提供了重要基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和科學(xué)參考。

 

　　團(tuán)隊(duì)成員范光森副教授為論文第一作者，該研究工作得到國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目（2017YFD040020601）資助。

 

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　　Fan, G. S., Wu, Q. H., Li, Q., Sun, B. G., Ma, Y. L., Wu, K. L., Wang, C. Y., Teng, C., Yang, R., Li, X. T. （2020）。 Impact of the disulfide bond on hydrolytic characteristics of a xylanase from Talaromyces thermophiles F1208. International Journal of Biological Macromolecules. DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2020.07.270