江正強教授課題組破解並首次報導新型β-1,3-葡聚糖酶晶體結構

2021-01-09 中國農業大學新聞網

  本網訊   近日,食品學院江正強教授領導的科研團隊在生命科學國際權威雜誌Acta Crystallographica Section D: Biological Crystallography(影響因子14.1)上發表了題為「The structure of a glycoside hydrolase family 81 endo-β-1,3-glucanase」的研究性論文,成功破解並首次報導了糖苷水解酶81(GH81)家族的新型β-1,3-葡聚糖酶(昆布多糖酶)的晶體結構。

  GH81家族β-葡聚糖酶具有很多重要的生理功能。如參與降解植物細胞壁的主要成分β-1,3-葡聚糖,在自然界生物質的循環和綜合利用方面扮演著重要的角色;在細胞繁殖過程中細胞壁的分離、細胞生殖周期子囊壁自融以及豆科植物對真菌病原體的識別過程中均發揮著重要的作用等。因此,獲取β-葡聚糖酶的空間結構對於了解其作用機制,以及根據其結構信息對其進行結構改造以適應實際生產和應用的需求具有重要的意義。國際上許多課題組都在進行這方面的研究,然而GH81家族β-葡聚糖酶結構信息的尚無報導。江正強教授課題組經過多年的研究,從嗜熱真菌米黑根毛黴(Rhizomucor miehei)中克隆表達得到了GH81家族的β-1,3-葡聚糖酶(RmLam81A)。通過長期、大量的篩選工作,獲得了該酶兩種晶型的晶體並收集得到高質量的X-衍射數據,採用Se-反常散射法解析了該酶的晶體結構。結構表明RmLam81A具有複雜的結構,每個單體含有近720個胺基酸,由三個結構域組成,與其它報導的β-葡聚糖酶的結構完全不同。研究成果為β-葡聚糖酶的深入研究提供了非常重要的結構信息。該課題組為了闡明一些重要新型酶製劑的結構與功能正在進行後續的研究工作,且進展順利。

  該項成果由我校完成,江正強教授和他指導的博士研究生周鵬分別是論文的通訊和第一作者,生物學院陳忠周教授在X-衍射數據收集、論文修改等方面提供了幫助。

  江正強教授是2013年度國家傑出青年基金獲得者,曾榮獲光華工程科技獎1項、中國青年科技獎1項、國家科技發明二等獎1項、國家科技進步二等獎1項等多項獎勵和榮譽;主要從事食品酶與發酵工程方面的研究工作。

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