产物的抑制效应是限制木质纤维素酶酶法降解的瓶颈,至今仍未取得突破性进展。β -葡萄糖苷酶是控制木质纤维素多酶降解的关键节点,已报道所有β -葡萄糖苷酶都是保留型酶,保留型催化是可逆的,决定了β -葡萄糖苷酶不能将底物纤维二糖、纤维三糖等寡糖完全水解,导致中间产物积累,抑制了纤维素酶解效率。反转型糖基水解酶的催化过程是不可逆的,理论上可以实现底物的完全转化。因此,本研究将建立不同家族非同源基因改组技术(nonhomologous DNA shuffling),应用于GH43反转型β-木糖苷酶和保留型GH3β-葡萄糖苷酶之间的基因改组,定向筛选反转型β-葡萄糖苷酶,进一步研究人工反转型β-葡萄糖苷酶的酶学特性及其抗产物抑制的分子机制,研究成果将为蛋白质体外定向进化提供新的方法,也为提高木质纤维素的糖化率提供新思路。
英文主题词Glycoside hydrolase;Inverting;Xylosidase;Glucosidase;Rational design