非洲栖热腔菌(Thermosipho africanus)纤维寡糖磷酸化酶的结晶及衍射分析

为探究非洲栖热腔菌(Thermosipho africanus)纤维寡糖磷酸化酶TaCDP底物宽泛性的结构基础,通过Ni离子亲和层析-阴离子交换层析-凝胶过滤层析3步法纯化TaCDP,采用气相扩散法筛选TaCDP晶体,利用X-射线晶体学方法对TaCDP的晶体结构进行了研究。结果表明,纯化后TaCDP蛋白的纯度高,聚集状态均一,在2.2 mol·L^-1(NH 4)2HPO 4,0.1 mol·L^-1 CHES-NaOH,pH值9.2,10.0 g·L^-1 polyvinylpyrrolidone K15条件下筛选到TaCDP与纤维三糖底物的复合物晶体。该晶体经同步辐射收集衍射数据后分辨率可达0.28 nm,晶体空间群属于P4 122,晶胞参数为a=b=9.928 nm,c=56.251 nm,表明1个不对称单位有2个TaCDP分子。

纤维二糖磷酸化酶和纤维寡糖磷酸化酶的研究与应用

自然界中一些厌氧的纤维素降解菌能够产生纤维二糖磷酸化酶(Cellobiose Phosphorylase,CBP)和纤维寡糖磷酸化酶(CellodextrinPhosphorylase,CDP)磷酸化裂解纤维二糖和纤维寡糖。CBP和CDP属于糖苷水解酶94家族(Glycoside Hydrolase Family 94,GH94),对β-1,4糖苷键高度专一。目前已广泛研究了不同来源的CBP和CDP的功能性质和催化机理,并通过蛋白质晶体结构分析揭示了二者采用不同聚合度纤维寡糖作为底物的结构基础。因CBP和CDP可催化独特的磷酸化裂解反应和逆向合成反应,已有多篇报道显示CBP和CDP在生产实践上的应用,主要在构建直接利用纤维寡糖的工程酵母菌、构建酶法纤维素转淀粉体系和酶法合成特殊糖类等3个方面。由于对CBP和CDP的持续关注,在此对二者的相关研究进行综述,并提出今后的研究重点。