生物质多糖的高效降解与降解酶(系)的精确定制术

• 作者: 张舒 赵越 陈冠军 余俊红 吴秀芸 王禄山
• 来源期刊: 生物化学与生物物理进展
• 关键词: 生物质生物转化 多糖降解酶 底物结合模式 蛋白质工程 定制酶系
• 年，卷（期）: 2021,（3）
• 所属期刊栏目: 综述与专论|Reviews and Monographs
• 页码范围: 296-308
• 页数: 13页
• 分类号: Q5|Q93
• 语种: 中文
• DOI: 10.16476/j.pibb.2020.0214

摘要

自然界中多糖类生物质资源十分丰富,然而其复杂的抗降解屏障限制了生物转化的进程.近年来,随着生物质多糖结构的快速解析以及大量多糖降解酶的鉴定研究,针对不同底物结构或产物需求,仿制高效微生物多糖代谢途径,精确定制多糖降解酶系,促进生物质高效转化已成为可能.本文分析中性多糖(纤维素和木聚糖)、碱性多糖(几丁质和壳聚糖)以及酸性多糖(褐藻胶)的精细结构组成与基团性质,总结3类多糖主要降解酶的活性架构特征及其底物精确结合模式.文章还阐述蛋白质工程设计与定制策略,针对酶分子不同功能区的分析,可为酶分子的功能快速设计与改造提供靶点,以获得适宜于工业应用的高效酶分子,此外,根据微生物胞外降解酶系的降解次序与协同关系,可基于应用需求精确定制复杂多糖降解酶系,实现生物质的高效与高值降解转化.