嗜热毛壳菌多糖单加氧酶的氧化特性及协同作用

以嗜热毛壳菌Chaetomium thermophilum多糖单加氧酶CtPMO1为研究对象,利用薄层层析色谱法(TLC)、高效液相色谱-示差折光检测法(HPLC-RID)和飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)检测CtPMO1的酶活性,并根据定点突变的原理,将CtPMO1第1位的组氨酸(His1)和第166位的谷氨酰胺(G1n166)突变为H1A、Q166A和Q166E,研究两个突变位点是否参与CtPMO1的氧化作用;另外,采用3,5-二硝基水杨酸(DNS)法检测CtPMO1与纤维素酶(EG Ⅱ、BGL Ⅰ和CBHⅠ)的协同效应.研究发现CtPMO1在温度为50℃、pH为5.0的条件下降解磷酸膨胀纤维素(PASC),其酶解产物中不仅存在纤维二糖至纤维五糖,还存在C1氧化寡糖和C4氧化寡糖;此外,发现突变酶H1A完全丧失了酶活,Q166A丧失了 C1和C4氧化活性,而Q166E保留了部分C1氧化活性;通过对CtPMO1与纤维素酶协同作用的探究,发现利用CtPMO1预处理磷酸膨胀纤维素(PASC),分别添加EGⅡ、BGL Ⅰ和CBH Ⅰ,使还原糖产量分别提高2.10倍、2.08倍和2.16倍,协同度分别是1.022、0.799和0.875.研究结果表明CtPMO1对底物具有C1和C4氧化的功能,其反应的最适温度为50℃、最适pH为5.0;CtPMO1活性中心氨基酸His1和平坦表面氨基酸G1n166均是关键性位点;CtPMO1预处理PASC,使纤维素酶的降解效率发生不同程度的提高.