近日,奶業(yè)創(chuàng)新團隊研究揭示了瘤胃細菌脲酶輔助蛋白UreG與UreE互作機制,并鑒定出了UreG和UreE結合及鎳傳遞的關鍵位點,為調控脲酶活性、提高尿素氮利用率提供了靶標。相關研究成果發(fā)表在《國際生物大分子雜志(International Journal of Biological Macromolecules)》上。
據王加啟研究員介紹,反芻動物瘤胃微生物脲酶在尿素氮代謝中發(fā)揮著重要作用,抑制脲酶活性有助于提高尿素氮利用率,增加瘤胃微生物蛋白合成量,提高牛奶合成底物量。脲酶主要由結構蛋白和輔助蛋白組成,其中輔助蛋白UreE和UreG參與鎳的起始結合與傳遞,對脲酶活性的激活具有重要作用,但上述兩個輔助蛋白的交互作用機制一直未能破解。研究人員利用宏基因組測序技術獲得奶牛瘤胃微生物脲酶輔助蛋白UreG和UreE基因,通過原核表達研究發(fā)現,脲酶輔助蛋白UreE與UreG結合形成了UreE2-2UreG復合體,并且結合過程是以疏水作用為主的吸熱過程。位于UreG金屬結合區(qū)的Cys-70和His-72以及附近的Glu-66和Asp-78不僅影響了UreE和UreG的結合,還影響了鎳的傳遞,提示UreE和UreG的結合面可能位于金屬結合區(qū)附近,這為靶向UreG調控脲酶活性提供了基礎。
該研究得到中國農業(yè)科學院農業(yè)科技創(chuàng)新工程重大任務、中國農業(yè)科學院科技創(chuàng)新工程和現代農業(yè)產業(yè)技術體系專項資金資助。
原文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2020.07.260