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(duì)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(huì)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(duì)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(duì)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(duì)酶水解特性的影響不同；二硫鍵的數(shù)量對(duì)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(duì)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(duì)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(duì)于深入探究二硫鍵對(duì)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(guó)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