创新团队挖掘乙酰酯-木糖苷水解酶的双重功能和催化机制

portant Discovery: Bifunctional Enzyme Unveils Dual-Substrate Recognition and Catalytic Mechanisms

 

The innovative team of food enzyme engineering from the Institute of Agro-Products Processing, Chinese Academy of Agricultural Sciences, has recently published an impactful research paper “Structural Insights into the Dual-Substrate Recognition and Catalytic Mechanisms of a Bifunctional Acetyl Ester-Xyloside Hydrolase from Caldicellulosiruptor lactoaceticus” in ACS Catalysis, a catalysis field journal under the American Chemical Society. The study identified a bifunctional hydrolase, CLH10, that can efficiently hydrolyze both the β-1,4-xylosidic bond of the main chain and the acetyl ester bond of the side chains of xylooligosaccharides. More importantly, the study elucidated the molecular mechanisms underlying the dual-substrate recognition and catalytic functionalities of CLH10, which are accomplished within a single protein structural domain.

“一酶多用”酶解功能被揭示,为实现农业废弃物高效转化提供了有效的技术支撑。

<im通过序列折叠机制,clh10在蛋白结构域上同时拥有两个独立的功能区,可分别识别和催化乙酰酯和木糖苷类底物,实现了双重催化作用。值得注意的是,clh10的双重催化功能呈现出独立性,其进化过程中保留了酯酶保守的催化功能,同时在loop区域进化获得了木糖苷底物的识别和催化区域。该研究从“序列-结构-功能”角度阐述了新型水解酶双重功能的形成机制,为人工设计和定向进化具有多种催化功能的酶提供了新思路。该研究得到了中国农科院科技创新工程、国家重点研发计划(2017yfd0400204)、国家自然科学基金(31801475,31700701)和中国博士后基金(2018m630230)的资助。通讯作者为辛凤姣研究员和王凤忠研究员,共同第一作者为博士后曹浩和助理研究员孙丽超。

请点击链接查看原文:https://ifst.caas.cn//pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.8b03383</im通过序列折叠机制,clh10在蛋白结构域上同时拥有两个独立的功能区,可分别识别和催化乙酰酯和木糖苷类底物,实现了双重催化作用。值得注意的是,clh10的双重催化功能呈现出独立性,其进化过程中保留了酯酶保守的催化功能,同时在loop区域进化获得了木糖苷底物的识别和催化区域。该研究从“序列-结构-功能”角度阐述了新型水解酶双重功能的形成机制,为人工设计和定向进化具有多种催化功能的酶提供了新思路。该研究得到了中国农科院科技创新工程、国家重点研发计划(2017yfd0400204)、国家自然科学基金(31801475,31700701)和中国博士后基金(2018m630230)的资助。通讯作者为辛凤姣研究员和王凤忠研究员,共同第一作者为博士后曹浩和助理研究员孙丽超。