Removal of N-linked glycans in cellobiohydrolase Cel7A from Trichoderma reeseireveals higher activity and binding affinity on crystalline cellulose

从木霉中去除纤维二糖水解酶Cel7A中的N-连接聚糖，可提高结晶纤维素对纤维素的活性和结合亲和力

文章来源:Biotechnology for Biofuels

IF：4.815

摘要：纤维素降解酶最早是在大约65年前的丝状真菌里氏木霉（Trichoderma reesei）的分泌组中发现的。在生物精炼中木质纤维素生物质生产燃料和化学品的过程中，使用的商业酶混合物中纤维素降解酶是必不可少的。在糖苷水解酶家族7的纤维二糖水解酶是用于木质纤维素生物质降解的商业酶混合物的主要成分。里氏木霉分泌组中的主要纤维素酶是纤维二糖水解酶Tr Cel7A（EC 3.2.1.176），在CAZy数据库中归类为糖苷水解酶（GH）家族7 。里氏木霉 Cel7A（Tr Cel7A）一直是理解过程性纤维二糖水解酶的结构-功能关系的模型。

Tr Cel7A 的结构包括一个带有三个N-糖基化位点的催化域（CD），它通过一个柔性的，严重的O-糖基化的连接肽连接到一个碳水化合物结合模块（CBM）。纤维素酶，在不同的表达宿主中进行表达，通常表现出具有不同表观分子量的同工型。而这一点，就归因于真菌表达宿主中寡糖修饰蛋白的能力。96.5%的糖基化Asn都发生在Asn-X-Ser/Thr基序(X为Pro之外的任何氨基酸)。而纤维二糖水解酶的主要N糖类型则是高甘露聚糖型。

所以，为了纤维二糖水解酶在不同表达宿主中的糖基化的关键差异以及糖基化对于该酶的稳定性及动力学方面的影响，作者构建了去除糖基化突变体。分别在里氏木霉及米曲霉表达菌株中进行了表达。并成功的到了纯化的蛋白。

得到的结论如下：脱糖基后，会导致更高的底物亲和力和更高的表面覆盖率。N糖链带来的位阻可能影响酶与底物结合之间的相互关系，位阻导致了酶与底物结合时最佳构象的形成。且这是第一次在不同的不溶性纤维素底物上研究具有修饰的N-糖基化Tr Cel7A 的深入动力学表征