微紫青霉外切葡聚糖纤维二糖水解酶（CBHI）的纤维素结合结构域及其链结区非水解性破坏纤维素结晶区结构

天然纤维素的结晶区必需在内、外切纤维素酶的协同作用下，始可被降解，这是纤维素降解的限速步骤。内、外切纤维素酶均为β－1，4－糖苷键的水解酶，但单一的内、外切纤维素酶却都不能水解天然纤维素的结晶区。内、外切纤维素酶怎样协同降解纤维素的机理一直未得阐明，是天然纤维素降解机制研究中的难点。纤维素酶分子是由具有催化功能的催化结构域（catalytic domain，CD）和具有结合纤维素功能的纤维素结合（吸附）结构域（cellulse biding domain,CBD）及涟结它们的链结区（linker）序列组成。已知一细菌的CBD在吸附纤维素后,纤维素聚合物断裂形成短小纤维，但这一现象还未在真菌中有类似发现，通过对插入质粒pUC-18上的微紫青霉外切葡聚糖纤维二糖水解酶CBHI的 cDNA基因，进行系列序列定向缺失等体外操作，得到了催化结构域序列缺失的重组质粒，转化大肠杆菌JM109后，利用纤维素结合结构域CBD可吸附纤维素的特性，筛选到含CBD编码区的转化子PUC18G，生产出了LacZ－CBD融合蛋白，经木瓜蛋白酶有限酶切后，分离纯化得到了CBD结构域及其链结区称为：CBDCBHI。经X光衍射、红外光谱分析、热活力测定和扫描电镜观察表明，CBDCBHI吸附纤维素后，能够导致纤维素聚合物氢键断裂，结晶度减低和形成短纤维，从而在底物可及性上为内切葡聚糖酶的水解糖化作用提供了条件，为真菌内、外切纤维素酶协同降解天然纤维素的作用机制提供了实验支持，并提出了内切纤维素酶的水解作用可为外切纤维素酶吸附纤维素提供能量的推论。

Non-hydrolytic Disruption of Crystalline Structure of Cellulose by Cellulose Binding Domain and Linker Sequence of Cellobiohydrolase I from Penicillium janthinellum