纖維素酶類糖苷水解酶及其降解機(jī)理(已修改)
2025-06-07 18:07 本頁面
【正文】 1 纖維素酶類糖苷水解酶及其降解機(jī)理 第四章 2 導(dǎo)言 ? 纖維素類生物質(zhì)是自然界中最豐富的。與淀粉在結(jié)構(gòu)上的差別僅在于糖苷鍵連接方式不同。 ? 多與半纖維素、木素相互結(jié)合在一起。 ? 纖維素酶系統(tǒng) 非復(fù)合：真菌、放線菌 一般由菌絲分泌到胞外分別發(fā)揮作用。 復(fù)合： 厭氧菌（熱纖梭菌） 在其細(xì)胞壁上產(chǎn)生隆起的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，為纖維小體。 3 自從 1906年在蝸牛消化液中首次發(fā)現(xiàn)纖維素酶后，人類對其研究經(jīng)歷了百年歷史： 1950木酶的發(fā)現(xiàn) ， C1Cx假說 。 1980 年至 1988 年 利用基因工程的方法對纖維素酶的基因進(jìn)行克隆和一級(jí)結(jié)構(gòu)的測定 。 90年代 厭氧細(xì)菌纖維小體超分子復(fù)合體結(jié)構(gòu)功能研究 ， 多結(jié)構(gòu)與體系的發(fā)現(xiàn) 。 21世紀(jì) 基因及氨基酸序列 ， 分子時(shí)代 。 導(dǎo)言 4 纖維素酶系統(tǒng)的組成 根據(jù)各酶的功能可分為三大類： (1)內(nèi)切葡聚糖酶（ endo1,4β Dglucanase,來自真菌的簡稱 EG ， 來自細(xì)菌的簡稱 Cen） ,這類酶作用于纖維素分子內(nèi)部的非結(jié)晶區(qū)，隨機(jī)水解 β 1， 4糖苷鍵 ,將長鏈纖維分子截?cái)?,產(chǎn)生大量非還原性末端的小分子纖維素。 (2)外切葡聚糖酶 (exo1， 4β Dglucanase， ，又稱 纖維二糖水解酶 ，來自真菌簡稱 CBH，來自細(xì)菌簡稱Cex。）這類酶作用于纖維素分子的非還原端 ,依次水解 β 1,4糖苷鍵 ,每次切下一個(gè)纖維二糖分子 。 5 (3)β 葡萄糖苷酶 (β glucosidase,簡稱 BG） ,這類酶水解纖維二糖和短鏈的纖維寡糖生成葡萄糖。對纖維二糖和纖維三糖的水解很快，隨著葡萄糖聚合度的增加水解速度下降 。 纖維素酶系統(tǒng)的組成 6 糖苷水解酶家族 ? 以底物專一性為基礎(chǔ)建立的命名方法不能反映酶分子的結(jié)構(gòu)特性。 ? 把作用于碳水化合物的相關(guān)酶類分成許多蛋白質(zhì)家族，形成專門的數(shù)據(jù)庫共享。 ? 碳水化合物活性酶 (CAZy)分類系統(tǒng)，只對 結(jié)構(gòu)域 進(jìn)行定義。 CAZy中某一基因的結(jié)構(gòu)域以模塊表示。 7 8 9 ? 圖 10 厭氧細(xì)菌在纖維素底物上生長時(shí)，在細(xì)胞壁上產(chǎn)生隆起的細(xì)胞結(jié)構(gòu)即為 纖維小體 。 ? 不同生物體之間纖維小體結(jié)構(gòu)相似，但其組成成分隨著種的不同而有所差異。 ? 纖維小體結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積龐大、異質(zhì)性強(qiáng)。 11 纖維小體的一般組裝模式 ? 結(jié)構(gòu)蛋白：初級(jí)腳手架
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