木聚糖酶是降解富含半纤维素成分的关键酶，研究其降解过程以及水解特性对于地球可再生资源的高效利用具有重要的科学价值和现实意义。木聚糖酶蛋白结构因受二硫键的影响，酶蛋白的刚性得以增强，酶降解底物的过程以及所形成产物的组成均会发生变化，酶的水解特性也产生相应变化。论文通过同源建模、DS分子模拟以及重叠延伸PCR等方法，研究了不同位置二硫键及不同数量二硫键对来源于Talaromyces thermophiles F1208的木聚糖酶降解底物过程、产物形成的变化特点，深入探讨了二硫键对该木聚糖酶结构及功能的影响的分子机制。研究表明，二硫键不仅影响了木聚糖酶的温度和pH等酶学特性，其水解特性也受到了较大影响：在酶的不同位置的二硫键对酶水解特性的影响不同；二硫键的数量对木聚糖酶水解特性的影响也存在较大差异；存在于酶结构中不同二硫键的相互作用对酶特性存在着明显的影响；尤其需要关注的是，二硫键的存在对酶降解底物所形成产物的组成产生了较大的影响，这一现象产生的原因目前仍未有相关报道，需进行更加深入的探讨。本研究对于深入探究二硫键对酶的结构以及水解特性的影响机制提供了重要基础数据和科学参考。
团队成员范光森副教授为论文第一作者，该研究工作得到国家重点研发计划项目（2017YFD040020601）资助。
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Fan, G. S., Wu, Q. H., Li, Q., Sun, B. G., Ma, Y. L., Wu, K. L., Wang, C. Y., Teng, C., Yang, R., Li, X. T. （2020）。 Impact of the disulfide bond on hydrolytic characteristics of a xylanase from Talaromyces thermophiles F1208. International Journal of Biological Macromolecules. DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2020.07.270
日期：2021-06-21
