木聚糖酶与XIP型木聚糖酶抑制蛋白相互作用分子机制的研究进展

Xylanase inhibitor protein(XIP)型木聚糖酶抑制蛋白对大部分GH10、GH11家族的真菌木聚糖酶具有抑制作用,但是却不能抑制细菌来源和植物自身所产生的木聚糖酶。XIP型木聚糖酶抑制蛋白对木聚糖酶的抑制作用主要是通过模拟底物接触酶的活性位点,迅速阻塞底物进入活性位点区域的通道。然而,在对XIP型木聚糖酶抑制蛋白具有抗性的GH10和GH11木聚糖酶晶体结构中,连接二级结构的Loop构象严重阻碍了XIP型木聚糖酶抑制蛋白的抑制功能。与对XIP型木聚糖酶抑制蛋白敏感的木聚糖酶相比,氨基酸残基的插入突变导致抗性木聚糖酶的Loop具有明显的凸出构象;而在GH11家族抗性木聚糖酶中,"拇指"结构中部分氨基酸的替换致使XIP型木聚糖酶抑制蛋白与"拇指"结构无法形成稳固的氢键和疏水建,从而削弱XIP的抑制作用。

XIP木聚糖酶抑制蛋白对不同家族木聚糖酶的抑制作用

研究利用毕赤酵母GS115表达的小麦木聚糖酶抑制蛋白,探索了该XIP抑制蛋白对GH10和GH11家族木聚糖酶的抑制作用。结果显示,该抑制蛋白分子量约为37 k Da,高于氨基酸序列计算所得分子量30.2 k Da,可能是由于该蛋白发生了糖基化作用。该蛋白分别作用于黑曲霉GH10木聚糖酶和哈茨木霉GH11木聚糖酶,得到最适抑制比例分别为1.2??1和8??1,最适抑制时间分别是50 min和30 min,最适抑制p H值均为6.0,最适作用温度均是40℃。

木聚糖酶抑制蛋白的研究进展

简要介绍了三类木聚糖酶抑制蛋白的分子结构、抑制特性及其在谷物中的抗病防御作用。

抗抑制活性木聚糖酶研究进展

麦类饲料含非淀粉多糖(NSP)抗营养因子,严重影响麦类饲料的饲喂价值。添加木聚糖酶能减轻饲料中NSP的抗营养作用,但是麦类饲料中的木聚糖酶抑制蛋白会抑制外源添加的微生物来源木聚糖酶的活性,抗抑制性木聚糖酶的使用具有明显优势。文章综述谷物中存在的木聚糖酶抑制蛋白对外源添加木聚糖酶的抑制作用、抗抑制性木聚糖酶的潜在应用价值、研究现状及应用前景,以期麦类饲料能更好地在畜禽日粮中添加应用。