1805组Journal Club简报(2018-04-16)
1805组Journal Club简报(2018-04-16)
发布时间:2018-04-23 08:45    栏目类别:组内生活

    2018年4月2日,硕士研究生鞠酒和于作琛同学在组会上做了文献报告,具体内容如下:

           报告人:鞠酒  报告题目:A fast andsensitive activity assay for lytic polysaccharide monooxygenase

        报告内容:自从LPMO被发现是以氧化还原的方式断裂结晶多糖底物之间的β—1,4—糖苷键以来,没有一个准确而简单的方法对LPMO的氧化能力做一个定量,传统的半定量方法采用液相和质谱对氧化的低聚寡糖产物产物进行半定量,缺乏针对长链聚糖氧化产物的检测方法。本研究发明的检测方法能对对LPMO的氧化能力进行考察,以底物的生成量可以准确定量LPMO的氧化能力,利用酶动力学的方法测出不同环境下针对被氧化底物的米氏常数和酶比活力,这种方法针对NcLPMO9C的检测下限比辣根过氧化物酶法提高了50倍,反应时间可以缩短在5min内,并且能对发酵培养液的上清进行直接检测,是一种可量化LPMO活力的新方法。


    图1是整个LPMO与底物2,6-DMP在H202存在情况下的反应机理,其中第一步反应为作者假设的反应历程。

    图2作者对证明了2,6-DMP在H202存在下能被LPMO氧化形成最终产物coerulignone,在495nm处有吸收,且在5min内,产物coerulignone的生成量就达到较大程度。


    图3是作者评价了这个检测方法在不同pH和buffer下,LPMO的酶活变化,发现最适检测pH在为4-8,缓冲体系为琥珀酸钠或者磷酸钠缓冲液。


    图4为作者对整个反应历程中的化学反应计量比进行了检测,发现底物2,6-DMP与H2O2的计量比为1:1。

 

          图5,6为作者对检测方法的稳定性和检测LPMO的最低下限进行了评价,发现对NcLPMO9C,此方法在温度40摄氏度以下酶活不会被温度抑制,LPMO的最低检测浓度低达0.0125μM,比辣根过氧化酶法高50多倍。 

    总结:作者发明检测方法可以广泛应用于LPMO氧化活力鉴定,是一种简单准确的检测方法。

        报告人:于作琛  报告题目:Anancient family of lytic polysaccharide monooxygenases with roles in arthropoddevelopment and biomass digestion

    报告内容:斑衣鱼无微生物存在的条件下,直接降解微晶纤维素。对其基因组进行研究,发现了20个没有注释功能的LPMO。通过系统进化研究,发现这个家族是新的LPMO家族,将其命名为AA15家族。该家族跨越多个分支,起源古老;被早期的节肢动物用于重构内源的几丁质支架,以及蜕变时;演变出降解纤维素的能力,使古老的昆虫能够有效降解生物质,使其在古生代能够栖息在陆地上。对现代农业中的害虫和微生物中LPMO进行研究,以应对全球农业安全和疾病传染的挑战。

图1发现斑衣鱼前肠的蛋白质组具有氧化纤维素类底物的活性,并发现其中有LPMO。

图2系统进化学研究发现斑衣鱼中的LPMO不属于目前已知的LPMO家族,将其命名为AA15家族。

图3对其中AA15家族LPMO活性进行检测,发现TdAA15A能够氧化纤维素和几丁质类底物,并与相关的多糖水解酶有明显协同效果。

图4对TdAA15A的结构进行表征,发现其含有特别的β-折叠的突起,同时含有AA9家族的Tyr184和AA10家族的Ala58,对其与底物结合的相关氨基酸进行了预测,并含有与电子传递有关的氨基酸。

图5  AA15家族LPMO在几丁质代谢过程中的作用进行研究。



 
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