探秘果胶裂解酶(PNL)基因:从克隆测序到分子机制解析

【字体: 时间:2025年03月12日 来源:Biologia 1.4

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  研究人员从两种镰刀菌中克隆测序 4 个 PNL 基因,经多种分析,揭示其与底物结合特性。

  果胶裂解酶(Pectin Lyase,PNL)作为果胶酶的关键成员,采用独特的 β- 消除机制,将果胶聚合物分解为 4,5 - 不饱和低聚半乳糖醛酸。PNL 在工业领域有诸多应用,尤其在果汁加工行业备受青睐,这主要得益于其能保留果汁天然风味,且避免产生剧毒副产物甲醇。编码 PNL 的基因属于多基因家族,已有多个 PNL 基因被报道。在本研究中,研究人员以串珠镰刀菌(Fusarium proliferatum)菌株 MTCC 9375 和藤仓镰刀菌(Fusarium fujikuroi)菌株 MTCC 9930 的基因组 DNA 为模板,通过 PCR 扩增出 4 个 PNL 基因。随后,对这些基因进行克隆、测序,并赋予其 GenBank 登录号。研究人员利用生物信息学工具评估了多个理化和结构属性。此外,借助同源建模、分子对接和分子动力学(Molecular Dynamics,MD)模拟,探究了底物对高效催化的适宜性、结构刚性以及对接复合物的稳定性。分子对接结果显示,WRQ97881.1 与 3 - 脱氧 - D - 甘露 - 辛 - 2 - 酮糖酸(3-Deoxy-D-Manno-Oct-2-ulosonic Acid,Kdo)的结合能最佳(-5.1 kcal/mol),WRQ97882.1 与 D - 葡萄糖醛酸(D-glucuronic Acid)的结合能为 - 5.5 kcal/mol,WUR05396.1 与 D - 半乳糖醛酸(D-galacturonic Acid)的结合能为 - 5.9 kcal/mol ,WUR05397.1 与 D - 半乳糖醛酸的结合能为 -5.8 kcal/mol。

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