底物特异性

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底物特异性

文章数：3篇

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

Nature子刊：新型GH16家族O-聚糖酶用于肠道黏蛋白降解

肠道黏液层是将肠道组织、免疫系统与肠道菌群、致病菌、内容物分离的重要屏障。肠道菌群的一些成员可利用黏蛋白作为营养来源，但是缺乏对用于分解这些复杂大分子的机制的理解。发表在Nature Communications上的一项研究，通过数据挖掘在四种主要的肠道黏蛋白降解菌（B.thetaiotaomicron，B.fragilis，B.caccae和A.muciniphila）中鉴定了9个GH16家族的O-聚糖酶，对它们的底物谱、作用方式、晶体结构等进行了详细表征，为了解黏蛋白被正常菌群分解的机制提供了重大进展。同时，还表明这些酶具有在肠道疾病状态下探索O-聚糖结构变化的潜在用途。

O-聚糖酶糖苷水解酶底物特异性三维结构 GH16

细菌代谢途径

独特的代谢途径助力干酪乳杆菌对宿主N-糖肽底物的利用

共生细菌代谢宿主衍生分子的能力是其在人类肠道中存活的关键。细菌使用N-糖蛋白的糖苷部分已有报道，但还没有评估N-糖肽或糖氨基酸作为细菌生长底物的作用。发表在《mBio》上的一项研究中，研究人员在干酪乳杆菌（L.casei）中鉴定了利用岩藻糖基-α-1,6-N-乙酰葡糖胺基天冬酰胺（6'FN-Asn）的alf-2基因簇，并通过基因敲除和体外酶活测定分别确定了基因簇中每个基因编码蛋白的功能，解析了6'FN-Asn的完整代谢途径。这些结果揭示了宿主和共生/益生菌之间的分子相互作用，并可能有助于设计新的策略来恢复肠道菌群在与菌群失调相关的疾病中的稳态。

细菌代谢途径 Lactobacillus casei alpha-l-fucosidase core fucosylation fucosylated N-glycopeptides