粘蛋白酶

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Nature子刊：细菌粘蛋白酶适应粘蛋白上O-聚糖分布和模式多样性的机制

粘蛋白是一个大的高度O-糖基化蛋白质家族，具有串联重复序列（TR），含有高比例的苏氨酸和丝氨酸残基作为O-聚糖附着位点。粘蛋白TR结构域被O-聚糖覆盖，形成坚硬的瓶刷状结构，很大程度上抵抗传统蛋白酶的一般降解。相反，人肠道细菌的粘蛋白酶严格依赖于相邻O-聚糖的存在来切割粘蛋白中的肽键。尽管粘蛋白O-聚糖的生物合成和结构已被充分了解，但细菌糖苷水解酶和蛋白酶对粘蛋白尤其是其粘蛋白TR结构域的降解仍未被充分探索。对能够切割被O-聚糖密集覆盖的粘蛋白TR结构域的细菌粘蛋白酶的研究是一个快速发展的领域。这些粘蛋白酶对粘液层的持续更新过程和体内平衡很重要，但它们也被病原体用来降解粘蛋白，进而侵入粘液层并进入肠上皮。因此，了解人类肠道中微生物粘蛋白酶的结构和分子机制及其底物特异性至关重要。发表在Nature Communications上的一项研究通过晶体结构解析与比较、点突变、底物特异性、分子动力学模拟等手段阐明了以嗜黏蛋白阿克曼氏菌（Akk菌）AM0627为代表的细菌粘蛋白酶如何通过巨大的灵活性适应粘蛋白上O-聚糖分布和模式的多样性，将有助于对特定糖蛋白底物消化策略的设计。

粘蛋白酶酶活性和结构研究底物特异性肠道细菌