近日，從中國農業科學院
飼料研究所獲悉，由姚斌研究員領銜的飼用酶工程創新團隊在多聚半乳糖醛酸酶催化機制方面取得重要進展。研究基于嗜熱真菌（菌株名Achaetomium sp. Xz8）來源的高比活內切多聚半乳糖醛酸酶晶體結構，以活性T3環狀連接區（loop區）為研究靶點，系統研究環狀連接區上底物結合位點、二級結合位點和非活性位點對酶催化效率的影響，進而揭示了活性環狀連接區在酶催化過程中的作用。所獲得的突變體較野生酶相比，催化效率提高了一倍，達到58000 U/mg。為工業應用提供了良好的素材。
據悉，多聚半乳糖醛酸酶是果膠酶系中研究和應用最為廣泛酶種，廣泛分布在高等植物和微生物中，對植物細胞壁擴展和組織成熟等過程起著重要的作用。由于果膠酶能有效降解果膠類物質，就目前市場狀況而言，果膠酶占全球工業酶制劑行業的7.5%，食品酶市場的40%，并保持在10-15%的增長率。多聚半乳糖醛酸酶在食品、飼料、紡織、造紙等行業有廣泛的應用，在以纖維素和果膠為主要碳水化合物的水果果汁中添加多聚半乳糖醛酸酶，可有效降低果汁的粘度，提高果汁透光率。但目前工業多聚半乳糖醛酸酶普遍存在比活低和應用工藝復雜等缺陷。為了解決這一行業性瓶頸問題，飼用酶工程創新團隊基于蛋白結構對酶分子進行改良，旨在提高多聚半乳糖醛酸酶的催化效率，構建高效表達和分泌的基因工程菌株，獲得高比活的多聚半乳糖醛酸酶，為工業應用提供酶學性質優良、高產低廉的多聚半乳糖醛酸酶。
相關研究成果發表在院選核心期刊《應用環境微生物(Applied and Environmental Microbiology)》、《公共科學圖書館(PLoS ONE)》、《加工生物化學Process Biochemistry》和《食品化學(Food Chemistry)》等期刊上。（通訊員 吳子林）
論文鏈接：
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4561696/pdf/zam6938.pdf
http://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/jf504239h
http://link.springer.com/article/10.1007/s00253-014-5533-x
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0308814613007383
