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(dòng)物細(xì)菌、蝸牛、甲殼動(dòng)物、陸地植物組織和各種無脊椎動(dòng)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(duì)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(duì)雙功能酶酶活力測(cè)定和差示掃描熱量測(cè)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(zhǎng)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(duì)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?；哪揪厶侵麈湽羌?，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?；尫懦龃姿幔纳颇揪厶敲傅乃庑?。,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(duì)最初要降解的糖上的一號(hào)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