裂解性多糖单加氧酶的生物信息学分析
摘 要：裂解性多糖单加氧酶（lytic polysaccharide monooxygenase，LPMO）能够催化纤维素等多糖中糖苷键的氧化裂解，在秸秆等农业废弃物的资源化利用中起到关键作用。为进一步探究 LPMO 的构效关系，利用生物信息学分析技术系统研究了 UniProtKB 数据库包含的人工校对注释且实验验证的 115 个 LPMO。根据其来源统计发现 AA9 家族有 101 个占比高达 87.8%。依据遗传距离与聚类关系进行分子进化树分析获得 6 个组，所有 AA9 家族 LPMO 都分布在 Group Ⅰ-Group Ⅴ中，其他 3 个家族均聚集在 Group Ⅵ中。通过分析 34 个来源于曲霉属的 LPMO，发现这些蛋白质都具有至少 2 个铜离子结合位点，且含有 5 个 100%高度保守的序列位点。研究来源于曲霉属 LPMO 的基序与结构域发现：Motif 组成高度相似的 LPMO 在进化发育关系上较为亲近，但 motif 的排列顺序不同也会影响催化活性；AA9 家族 LPMO 催化结构域主要具有纤维素降解酶活性，而 AA13 家族催化结构域主要有淀粉降解活性。本研究为进一步探明 LPMO 构效关系奠定了坚实的理论基础。
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