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米曲霉木糖醇脱氢酶的分子模建与对接
  • ISSN号:0001-6209
  • 期刊名称:《微生物学报》
  • 时间:0
  • 分类:Q933[生物学—微生物学]
  • 作者机构:[1]华侨大学化工学院生物工程与技术系,厦门361021, [2]厦门大学化学化工学院,厦门361005
  • 相关基金:国家自然科学基金((20676048); 教育部留学回国人员科研启动基金(2010); 福建省自然科学基金(D0810015); 福建省高等学校新世纪优秀人才支持计划(07FJRC03); 华侨大学基本科研业务费专项基金(JB-2R1112)
中文摘要:

【目的】研究米曲霉木糖醇脱氢酶基因的结构与功能。【方法】克隆测序来源于米曲霉的木糖醇脱氢酶(XDH)基因,利用Swiss-MODEL和Modeller对XDH进行三级结构模建,通过PROCHECK和Prosa2003对得到的4个目标模型进行评价,从中得到一个最佳模型。在同源建模的基础上,通过分子对接软件MolsoftICM-Pro,对辅因子进行对接,预测了XDH与NAD+、Zn2+作用的相关残基。寻找底物木糖醇与XDH结合的可能活性口袋,用Molsoft模拟XDH与木糖醇的对接,预测了酶与底物作用的关键氨基酸残基。【结果】结构分析显示,米曲霉XDH含有醇脱氢酶家族锌指纹结构和典型醇脱氢酶Rossmann折叠的辅酶结合域,属于Medium-chain脱氢酶(MDR)家族。通过对接研究,预测了XDH与NAD+之间形成氢键的氨基酸有Asp206、Arg211、Ser255、Ser301和Arg303,这些氨基酸位于结合域,与Zn2+形成氢键的氨基酸有His72和Glu73,位于催化域,与天然底物木糖醇形成氢键的氨基酸有Ile46、Ile349、Lys350和Thr351,位于催化域。【结论】所得信息对XDH分子定向改造、拓展米曲霉工业应用范围有重要意义。

英文摘要:

[Objective]We investigated the structure model and function of xylitol dehydrogenase from Aspergillus oryzae.[Methods] Xylitol dehydrogenase(XDH) gene from Aspergillus oryzae was cloned and sequenced.We constructed four tertiary structure models of XDH by homology modeling with Swiss-MODEL and Modeller and obtained the best quality model by evaluation of PROCHECK and Prosa2003.The dockings of NAD+,Zn2+ and xylitol with XDH were performed by Molsoft program.[Results] Structure analysis suggested that XDH was a member of medium-chain dehydrogenase/reductase(MDR) family.This was supported by the presence of the zinc-containing alcohol dehydrogenase signature and a typical alcohol dehydrogenase Rossmann fold pattern composed by NAD+ binding domain present in MDR superfamily.The molecular docking indicated that amino acid residues Asp206,Arg211,Ser255,Ser301 and Arg303 in XDH binding domain had hydrogen bonding with NAD+,His72 and Glu73 in catalytic domain had hydrogen bonding with Zn2+,Ile46,Ile349,Lys350 and Thr351 in catalytic domain had hydrogen bonding with xylitol.[Conclusion] These key amino acid residues might play a vital role in the XDH catalytic reaction and can instruct the further directed modification of XDH.

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期刊信息
  • 《微生物学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国微生物学会 中国科学院微生物研究所
  • 主编:谭华荣
  • 地址:北京市朝阳区北辰西路3号中国科学院微生物研究所B401室
  • 邮编:100101
  • 邮箱:actamicro@sun.im.ac.cn
  • 电话:010-64807516
  • 国际标准刊号:ISSN:0001-6209
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1995/Q
  • 邮发代号:2-504
  • 获奖情况:
  • 国家优秀期刊二等奖,中科院优秀期刊二等奖,中国科协首届优秀科技期刊二等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),波兰哥白尼索引,荷兰文摘与引文数据库,美国生物医学检索系统,美国生物科学数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
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