GH13家族α-葡萄糖苷酶WcAG的生化及结构生物学研究
α-葡萄糖苷酶(EC3.2.1.20)是一类碳水化合物水解酶,通常从非还原端切割淀粉和低聚糖的α-1,4-糖苷键。本研究对来源于WeissellacibariaBBK-1中的α-葡萄糖苷酶WcAG进行了酶学性质及结构生物学研究。WcAG归属于GH13家族20亚家族(GH13_20),它从还原端切割短链寡糖的α-1,4-糖苷键和α-1,6-糖苷键,并具有转糖基活力。WcAG倾向于水解麦芽糖和阿卡波糖,而不能水解环低聚糖和多糖。此外,WcAG可降解普鲁兰水解物,并在麦芽糖存在下表现出强烈的转糖基化活性。凝胶排阻色谱及晶体结构显示,WcAG形成了同型二聚体,其中一个单体的N端结构域靠近另一个单体的催化结构域,形成了底物结合凹槽。WcAG与麦芽糖、麦芽三糖和阿卡波糖配基形成的复合物晶体揭示了酶的活性空腔:+2、+1和-1亚位点以及位于三个亚位点前方的“Arg-Glu门”(由两段loop区构成);-2和-3亚位点以及位于亚位点附近的Met和Asn(来源于另一个单体的N端结构域)。文中推测,“Arg-Glu门”以及Met和Asn是WcAG发挥底物特异性的关键因素:“Arg-Glu门”控制WcAG仅能作用于低聚糖,Met和Asn控制WcAG仅能在还原端切下单糖。
图1(a)WcAG的Arg-Glu门和(b)N端结构域
参考文献
Wangpaiboon,K.;Laohawuttichai,P.;Kim,S.;Mori,T.;Nakapong,S.;Pichyangkura,R.;Pongsawasdi,P.;Hakoshima,T.;Krusong,K.AGH13alpha-glucosidasefromWeissellacibariaun