p <通过链接工程改善Trichoderma reesei的纤维化水解酶II (CBHII) 的水解活性和木质素耐药性
Yuxuan Tian1, Meng Zhang1, Liangkun Long1
1State Key Laboratory for the Development and Utilization of Forest Food Resources, Nanjing Forestry University, Nanjing, 210037, China; Co-Innovation Center for Efficient Processing and Utilization of Forest Resources, College of Chemical Engineering, Nanjing Forestry University, Nanjing, 210037, China.
International journal of biological macromolecules
|October 11, 2025
概括
通过对Cellobiohydrolase II (CBHII) 的链接区域进行工程,提高了其催化活性和素耐受性. 缩短的链接器和减少的氨酸残留物增强了用于基纤维素生物质水解的酶性能.
科学领域:
- 生物技术是生物技术.
- 酵素工程是什么意思 酵素工程
- 生物质转换生物质转换
背景情况:
- 来自Trichoderma reesei的细胞生物水解酶II (CBHII) 是纤维素水解中的一个关键酶.
- 其较长的链接区域含有丰富的氨酸残留物,是工程设计的目标.
- 这些特征在催化活性和素耐受性中的确切作用尚未完全理解.
研究的目的:
- 设计具有修改链接区域的CBHII变体,以增强水解活性和素耐药性.
- 为了研究链接器长度,氨酸含量和糖化对CBHII功能的影响.
主要方法:
- 位点定向的突变发生,以缩短链接器,插入/替换氨酸残留物,并改变糖化位点.
- 在富含素的环境中,用过纸 (FP) 进行酶活性测定.
- 微角X射线散射 (SAXS) 用于分析酶构成.
主要成果:
- 在CBM1附近的第一个氨酸残留物对CBHII折叠和表达至关重要.
- 缩短的连接器长度,氨酸残留物和O-糖化位显著改变了催化特性和结合.
- 改进后的CBHII-L-14和CBHII-L-17的水解效率分别提高了67.7%和60.5%.
- 在工程变体中,SAXS揭示了缩短和更刚性的链接器,与性能改善和降低素抑制相关.
结论:
- 在CBHII中设计更短,更刚性的链接区域可以提高催化效率和素耐受性.
- 减少氨酸和O-糖化位有助于提高酶的性能.
- 这种方法为基纤维素生物质水解中更强大的酶提供了潜力.
