真菌和细菌纤维素酶的差别及内、外切葡聚糖苷酶的底物专一性

通常认为纤维素的降解过程,首先是纤维素酶（纤酶）分子吸附到纤维素表面,然后,内切葡聚糖苷酶（内切酶）在葡聚糖链的随机位点水解底物,产生寡聚糖;外切葡聚糖苷酶（外切酶）,从葡聚糖链的非还原端进行水解,主要产物为纤维二糖,需要两类酶的"协同"才能完成对纤维素的降解。纤维素酶分子由催化结构域（ｃａｔａｌｙｔｉｃｄｏｍａｉｎ,ＣＤ）、纤维素结合结构域（ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ－ｂｉｎｄｉｎｇｄｏｍａｉｎ,ＣＢＤ）和一个连接桥（ｌｉｎｋｅｒ）三部分组成。近年来,纤维素酶分子结构与功能的研究取得了实质性的进展。不同…     

纤维素酶纤维素吸附区的结构与功能

大多数纤维素酶含有催化区和可与纤维素结合且氨基酸序列较为保守的纤维素吸附区(cellulosebindingdomain,CBD)。纤维素吸附区促进酶与底物的结合,有利于催化区对不溶性底物的作用,但对可溶性底物的催化作用无影响。对CBD结构的研究和进一步的诱变研究揭示:纤维素吸附区是通过几个芳香族氨基酸结合到纤维素表面。有实验证明外切葡聚糖酶的CBD对结晶纤维素有疏解作用。CBD结构域已成功地应用于一系列重组融合蛋白的纯化和固定化。对纤维素吸附区结构与功能的深入了解对进一步了解酶的作用机制,促进纤维素酶类生物技术的发展是重要的 。     

微紫青霉CBHⅠ酶纤维素结合结构域在大肠杆菌中的分泌型表达及性质研究

为研究纤维素酶纤维素结合结构域的结构与功能 ,进而深入了解天然纤维素的生物降解机制和提高纤维素酶的生物工艺学价值 ,采用 PCR技术体外扩增了携带微紫青霉外切葡聚糖纤维二糖水解酶 ( CBH ) CBD编码区的 DNA片段 ,将 CBD编码区 DNA片段插入带有 Erwiniacarotovora pe1 B前导肽序列的大肠杆菌质粒 p KK- tac- new上进行了表达 .携带微紫青霉 CBDCBH 编码区的大肠杆菌重组菌株 DH5α( p KK- tac- new- 8)产生有活性的分泌型 CBDCBH 蛋白 .SDS-PAGE检测显示所产生的 CBDCBH 蛋白分子量约 1 0 .8k D.在 IPTG诱导下 ,该菌株所产生的CBDCBH 蛋白含量达 45.2 mg/L,且 90 %以上的 CBD蛋白分泌到培养物上清液中 .结晶纤维素 CF-1 1溶液经 CBDCBH 处理后 ,浊度比对照提高了 1 2 8.9% ,天然棉花纤维结构经 CBDCBH 处理后产生一定程度的非水解性降解作用 ,表明微紫青霉 CBDCBH 具有解聚天然结晶纤维素的作用 .     

纤维素酶纤维素吸附区的结构与功能

大多数纤维素酶含有催化区和可与纤维素结合且氨基酸序列较为保守的纤维素吸附区（ｃｅｌｌｕｌｏｓｅ ｂｉｎｄｉｎｇ ｄｏｍａｉｎ,ＣＢＤ）。纤维毒品及附区促进酶与底物的结合,有利于催化区以对溶性底物的作用,但对可溶性底物的催化作用无影响。对ＣＢＤ结构的研究和进一步的诱变研究揭示。纤维素吸附区是通过几个芳香族氨基酸结合到纤维素表面。有实验证明外切莆聚糖酶的ＣＢＤ对结晶纤维素有疏解作用。ＣＢＤ结构域已居功     

纤维素酶的底物专一性

天然纤维素的有效酶解取决于外切葡聚糖纤维二糖水解酶（ＣＢＨ）和内切葡聚糖水解酶（ＥＧ）的协同作用。ＥＧ随机水解纤维素无定形区分子链内的β－１,４－糖苷键;ＣＢＨ则由分子链的还原性末端水解出纤维二糖。这种底物专一性差别的原因在于ＣＢＨ呈“桶状”的活性部痊表面存在２个“ｌｏｏｐ”结构,只能容许纤维素分子链的末端伸入到活性裂隙中。ＥＧ无“ｌｏｏｐ”结构在存在,对底物是充分可及的。ＥＧ催化结构域中底物结合     

一株纤维素降解真菌的筛选及鉴定

[目的]分离筛选高效降解纤维素的真菌菌株,并研究其产酶能力.[方法]利用刚果红染色法从甘蔗地土壤中分离纤维素降解真菌,再通过测定滤纸的降解率及发酵酶活复筛.[结果]综合考虑水解圈,水解圈和菌株直径的比值(HC值),滤纸的降解率和复筛酶活,对试验真菌降解纤维素的能力进行综合评价,筛选到具有较强纤维素降解能力的真菌菌株SJ1,经形态学观察及分子生物学鉴定,该菌属于草酸青霉.其滤纸酶活、内切葡聚糖酶酶活(CMC酶活)、β-葡聚糖苷酶酶活和外切葡聚糖酶酶活(CBH酶活)分别为25.15、740.42、58.03和2.442 U/mL.[结论]菌株SJ1是一株十分具有研究开发潜力的纤维素酶生产菌株.     

白蚁及共生微生物木质纤维素水解酶的种类

白蚁是热带生态系统重要的木质纤维素降解者。白蚁种类丰富,可分成高等白蚁和低等白蚁,食性也具有各自特点。白蚁自身可以产生纤维素酶,主要是GHF9的内切葡聚糖酶(EG),也有β-葡萄糖苷酶(GB)。低等白蚁共生的原虫中已发现丰富的纤维素酶基因,属于GHF5,7和45。同时还有其他相关功能基因,如木聚糖酶和果胶类物质水解酶。高等白蚁肠道中没有共生原虫。高等培菌白蚁可以利用共生蚁巢伞属真菌促进木质纤维素降解,真菌可以产生纤维素酶,果胶质水解酶类、木聚糖酶,同时还产生可能与木质素分解相关的一种漆酶,但是从分子水平,关于共生真菌纤维素水解酶的研究还较少。白蚁肠道已分离出许多具有木质纤维素降解能力的菌株,最近的研究也发现了大量细菌纤维素酶基因。白蚁-共生系统丰富的木质纤维素水解酶类为发展生物方法开发纤维素乙醇这一思路提供有价值的资源。     

糖苷水解酶7家族蛋白在纤维素降解中作用的研究进展

糖苷水解酶7家族（glycoside hydrolase family, GH7）是一类来源于真菌的水解酶,作用于纤维素结晶区或不定形区的β-1,4 键,可用于高效降解纤维素转化为可发酵的糖。GH7的成员具有高度保守序列以及相似三维结构,其催化结构域是由多个loop区围绕反向平行的β 折叠形成的β 三明治结构。目前已有17个GH7成员的结晶结构得到解析,明确了酶的结构与催化功能之间的关联,对GH7的来源及分类、蛋白序列、结构特征与催化纤维素降解功能关系的研究进展进行阐述。     

纤维二糖在纤维素生物降解中调控作用的探讨*

对纤维二糖在真菌纤维素酶类合成中的诱导和阻遏作用机制、水解活性的抑制作用等的研究进展做了简要评述。根据对纤维素酶分子的纤维结合结构域的研究结果,提出了外切纤维素酶的主要功能是破坏纤维素的结晶结构,为β-1,4糖苷键的水解提供条件的论点。提出了经济有效转化纤维性材料的新策略。     

海栖热袍菌内切葡聚糖酶Cel12B与木聚糖酶XynA CBD结构域融合基因的构建、表达及融合酶性质分析

海栖热袍菌内切葡聚糖酶Cel12B是极耐热胞外酶,氨基酸序列分析表明不含有纤维素结合结构域(CBD),对结晶纤维素无活性,但同样菌种来源的木聚糖酶XynA有催化结构域和纤维素结合结构城。用同样极耐热酶CBD区域和Cel12B融合构建重组质粒pET-20b-Cel12B-CBD,经诱导表达后,对结晶纤维素有活性,酶学特性研究表明:最适反应温度为100℃、最适pH为5.8、在pH4.5~7.0时酶活力稳定,90℃保温2h仍有87%的酶活。     

裂褶菌纤维二糖脱氢酶吸附纤维素性质

纤维二糖脱氢酶（ＣＤＨ）可以吸附棉花、微晶纤维素和酸处理纤维素,４ｍｉｎ便都达到平衡。与纤维素酶明显不同,该酶的Ｓｃａｔｃｈａｒｄ吸附曲线都是一条直线,为典型的单结合位点模型（ｏｎｅ－ｂｉｎｄｉｎｇ－ｓｉｔｅ ｍｏｄｅｌ）。观察到ｐＨ值、温度、乙二醇和ＮａＣｌ对ＣＤＨ吸附微昌纤维素有影响,并进行了讨论。     

Cellulose biosynthesis and deposition in higher plants

The plant cell wall is central to plant development. Cellulose is a major component of plant cell walls, and is the world's most abundant biopolymer. Cellulose contains apparently simple linear chains of glucose residues, but these chains aggregate to form immensely strong microfibrils. It is the physical properties of these microfibrils that, when laid down in an organized manner, are responsible for both oriented cell elongation during plant growth and the strength required to maintain an upright growth habit. Despite the importance of cellulose, only recently have we started to unravel details of its synthesis. Mutational analysis has allowed us to identify some of the proteins involved in its synthesis at the plasma membrane, and to define a set of cellulose synthase enzymes essential for cellulose synthesis. These proteins are organized into a very large plasma membrane-localized protein complex. The way in which this protein complex is regulated and directed is central in depositing cellulose microfibrils in the wall in the correct orientation, which is essential for directional cell growth. Recent developments have given us clues as to how cellulose synthesis and deposition is regulated, an understanding of which is essential if we are to manipulate cell wall composition.     

植物纤维素生物合成及其相关酶类

纤维素是由成千上万个D-葡萄糖分子通过β-1,4糖苷键连接的具有一定立体构象的链状聚合物,其葡萄糖残基约为2000～25000个。它是细胞壁的主要组成成分之一。植物,大多数藻类,一些细菌和真菌甚至有些动物都能合成纤维素。它作为世界上最丰富的,具有巨大商业价值的生物多聚体,几十年来一直受到人们的重视,成为人们的研究热点。尽管如此,这方面的研究仍比较滞后,人们对纤维素生物合成途径及其相关酶类还是知之甚少。近几年来,随着基因组学的发展,关于纤维素的生物合成及相关基因表达调控的研究也成绩斐然,现就高等植物纤维素生物合成途径及其相关的纤维素合成酶的最新研究进展作一介绍。     

植物纤维素合成酶基因的研究进展

纤维素是植物细胞壁的主要成分。自然界中每年大约有1800亿吨的纤维素产物生成。纤维素的巨大经济价值使纤维素合成酶基因成为基因工程的热点之一。1996年, Delmer小组首次从植物中克隆出纤维素合成酶基因。近年来,在纤维素合成酶的结构、功能、定位和基因功能的研究方面成果斐然。本文概述了植物纤维素合成酶基因的研究进展。 Abstract:Cellulose is a major component in plant cell wall.About 180 billion tons of cellulose are produced per year in nature.The commercial importance of cellulose makes the genes coding it one of attractive targets for plant genetic engineering.A number of cellulose synthase genes have been first cloned from plant species by Delmer's group in 1996.Recently,research achievement has been obtained in accumulating to understanding the cellulose synthase function,location,and the gene function.The paper summarized the research progress of cellulose synthase genes in higher plants.     

纤维素在不同介质中的吸附碱的研究

文中研究了纤维素在不同介质(水、乙醇、吡啶及N,N-二甲基乙酰胺)中吸附碱测定情况并通过对比总结出了纤维素对氢氧化钠随用碱量及介质变化规律:纤维素的吸附碱量随着介质及用碱量不同而有所变化,用水作碱化介质比用有机溶剂/水作碱化介质时的吸附碱量少;在用有机溶剂/水作碱化介质时,纤维素对碱吸附表现出大致相同的变化趋势。     

SHOU4 Proteins Regulate Trafficking of Cellulose Synthase Complexes to the Plasma Membrane

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细菌纤维素的研究进展

细菌纤维素是一种新型微生物合成材料,在食品、医药、纺织、化工等方面有着巨大的应用潜力。简要介绍了细菌纤维素的性质和结构特点,系统阐述了细菌纤维素的生物合成途径及影响细菌纤维素产量的因素。     

细菌纤维素生产与应用研究进展

简要介绍了细菌纤维素菌种选育、发酵条件优化,以及细菌纤维素在食品、医药、高级音响设备振动膜、造纸与无纺织物等方面应用研究的近况。由于细菌纤维素可形成纳米级的极细纤维,具有极高的杨氏模量和机械强度,以及高纯度和高结晶度、高亲水性和生物可降解性等特点,预计不久将成为一种多用途的商品。     

甘蔗渣纤维素降解菌的筛选及鉴定

通过利用多种选择性培养基,从自然发酵不同阶段的甘蔗渣中分离到多种纤维素分解菌,经过初筛和复筛,获得了降解纤维素的功能菌株c1g3-3及其最适功能培养基蛋白胨纤维素培养基（PCS）,并通过形态、生理生化和分子综合鉴定得出c1g3-3鉴定为木糖氧化无色杆菌（Achrom obacter xylosoxidans）。     

一株能分解纤维素放线菌的固态发酵研究

对一株从食草动物的粪便中分离出来的放线菌菌株(XW5),以秸杆粉和麸皮为底物,进行固态发酵,并提取纤维素酶粗酶。采用DNS法,进行酶活测定,研究发现该菌株的固态发酵酶活为4-7u/mg。并对酶活的影响因子、pH、温度以及金属离子等的影响进行了探讨,同时发现该酶为碱性纤维素酶。