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整个酶家族中功能最完整的图谱

放大字体  缩小字体 发布日期:2019-01-12  浏览次数:11
核心提示:美国能源部资助的两个科学用户设施的研究人员与三个生物能源研究中心之一合作,开发和分析了一种纤维素降解酶GH55家族的高分辨率

美国能源部资助的两个科学用户设施的研究人员与三个生物能源研究中心之一合作,开发和分析了一种纤维素降解酶GH55家族的高分辨率晶体结构。然后他们更进一步,能够应用各种技术,从而得到“迄今为止整个GH家族最完整的功能性映射”。

GH55酶家族的成员以其分解纤维素的能力而闻名,因此对致力于推进大规模生物燃料生产的生物能源研究人员很感兴趣。这项研究中描述的方法可以加速研究纤维素降解酶的过程,允许研究人员同时研究整个家族。
许多微生物和metagenome项目由美国能源部联合基因组研究所(DOE变得),美国能源部科学办公室用户设备由劳伦斯伯克利国家实验室管理,专注于微生物群落的昆虫和动物的内脏,因为他们的角色在分解植物大规模能源被这些主机。当DOE JGI的研究人员在《科学》杂志上发表《牛瘤胃元基因组》时,他们仅从一个项目中,就向(CAZymes)数据库中添加了近3万个编码碳水化合物活性酶的纤维素降解候选基因。
然而,对这些基因进行功能性注释的过程可能会很耗时。例如,对于GH55纤维素降解基因家族中的酶,以前的许多工作都是在真菌上进行的。例如,PcLam55A蛋白的结构是通过DOE JGI测序的白腐菌显毛孢chrysosporium获得的。
在2015年5月8日发表在《生物化学杂志》上的一项研究中,一个由美国能源部JGI和美国能源部资助的大湖生物能源研究中心的研究人员组成的团队描述了另一种GH55蛋白——SacteLam55A的结构和功能。SACTE_4363基因编码这种蛋白质,并从凤梨蛀木黄蜂肠道中的sirexa - e微生物中分离得到。该基因是在纤维二糖、木聚糖和预处理过的柳枝稷样品上生长的微生物中发现的,表明它具有纤维素溶解特性。
为了确定该基因的结构,研究人员依靠在高级光子源(Advanced光子源是美国能源部阿贡国家实验室的一个用户设施)收集的衍射数据来开发高分辨率的晶体结构。通过分析,以及基因合成和无细胞蛋白翻译等技术,该团队还能够表征GH55家族的生物化学特征和结构。
该研究小组报告说:“基因合成、无细胞转译和使用遍及整个GH55的底物诊断面板进行分析的结合,据我们所知,代表了迄今为止整个GH家族最完整的功能图谱。”美国能源部的两个用户设施与美国能源部生物能源研究中心的合作,使这项研究得以结合不同的技术,将推进对纤维素结构和功能的理解,其深度超出任何一个设施的能力。


 
 
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