木聚糖酶 ppt課件.ppt

遜三石出品,1,木聚糖,木聚糖是一種存在于植物細(xì)胞壁中的異質(zhì)多糖，約占植物細(xì)胞干重的1535，是植物半纖維素的主要成分,是一種復(fù)雜的多聚五碳糖。它是除纖維素外，自然界中最為豐富的多糖。木聚糖的基本結(jié)構(gòu)單元是由D-1,4或D-1,3糖苷鍵連接的多聚木糖鏈。植物中木聚糖處于木質(zhì)素和纖維素纖維之間。,2,定義：,又名內(nèi)1,4-木聚糖酶，是采用液體深層發(fā)酵、超濾及噴霧干燥等工藝制得，用于啤酒釀造，可以有效分解麥芽汁中的木聚糖和戊聚糖，降低麥芽汁中的粘度，改善其過濾性能，防止非碳水化合物混濁的產(chǎn)生。木聚糖酶在自然界廣泛分布，海洋及陸地細(xì)菌、海洋藻類、真菌、酵母、瘤胃和反芻動物細(xì)菌、蝸牛、甲殼動物、陸地植物組織和各種無脊椎動物中都存在。由于微生物來源的木聚糖降解酶普遍存在于自然界且種類繁多應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，因此對于微生物木聚糖酶研究報(bào)道很多。目前，人們研究和應(yīng)用得最多的是細(xì)菌和霉菌來源的木聚糖酶。,3,木聚糖酶的結(jié)構(gòu)域,在分子水平上，木聚糖酶通常木聚糖酶僅有一個(gè)催化結(jié)構(gòu)域,根據(jù)對雙功能酶酶活力測定和差示掃描熱量測定顯示,蛋白質(zhì)的CBD和催化結(jié)構(gòu)域是分別折疊的。,4,分類,5,木聚糖酶系,木聚糖酶系是指能夠降解半纖維素木聚糖一組酶的總稱，主要包括木聚糖內(nèi)切酶、木聚糖外切酶及降解支鏈的輔酶等。木聚糖內(nèi)切酶作用于木聚糖和長鏈木寡糖，隨機(jī)水解斷裂木聚糖主干鏈內(nèi)部的-1,4-木糖苷鍵，多數(shù)作用于木聚糖的無側(cè)鏈區(qū)段，產(chǎn)生木寡糖或帶有側(cè)鏈的寡聚糖，從而降低木聚糖的聚合度；木聚糖外切酶則作用于木聚糖和木寡糖的非還原性末端，產(chǎn)物為木糖。在木聚糖降解的過程中，該酶與木聚糖內(nèi)切酶相互促進(jìn)，加速木聚糖降解的進(jìn)程，提高木聚糖酶的催化效率；對于阿拉伯呋喃糖苷酶、酯酶、葡萄糖醛酸酶等支鏈酶來說，其主要是通過裂解木聚糖支鏈中阿拉伯糖、葡萄糖醛酸等與木糖殘基之間的糖苷鍵，從而提高木聚糖的溶解性和降解速度。如在缺乏酯酶的情況下，木聚糖酶則難以接近高度酰化的木聚糖主鏈骨架，從而抑制其酶解過程。而乙酰木聚糖酯酶則可以從乙酰木聚糖的C-2與C-3位置上除去氧乙?；尫懦龃姿?，改善木聚糖酶的水解效率。,6,催化反應(yīng)機(jī)理,木聚糖酶催化水解反應(yīng)與纖維素酶一樣，都是通過涉及兩個(gè)殘基的酸堿機(jī)理進(jìn)行的，一個(gè)殘基作為一般催化劑，給糖苷鍵中的氧加質(zhì)子；另一殘基在保持酶的情況下，作為一種與氧碳鎓介質(zhì)相互作用或促使水分子形成OH-的親核劑，作為轉(zhuǎn)化酶。木聚糖酶酶解作用機(jī)理是保守性的活性位點(diǎn)氨基酸殘基(如谷氨酸)的羥基提供一個(gè)質(zhì)子給-1,4-木糖苷鍵，致使糖苷鍵斷裂，而正碳離子中間物的穩(wěn)定性是由負(fù)電荷基團(tuán)或者由組氨酸殘基維持。在研究有關(guān)的化學(xué)修飾時(shí)得到了有關(guān)羧基的證據(jù)表明，木聚糖酶的催化反應(yīng)主要是雙置換機(jī)理，包括形成的糖苷酶中間體和通過氧鎓離子的水解。其具體機(jī)制為：由非離子化的天冬氨酸或谷氨酸殘基對最初要降解的糖上的一號碳親核攻擊，產(chǎn)生的糖片段從活性部位移去；正碳離子與離子化的谷氨酸或天冬氨酸共價(jià)作用；水分子