人源肠道菌Bacteroides cellulosilyticus外切型β-1,3-木聚糖酶BcXyn26A的鉴定及其独特外切模式释放β-1,3-木二糖的机制研究

《Biochemical and Biophysical Research Communications》：β-1,3-Xylanase BcXyn26A from Bacteroides cellulosilyticus Exhibits a Unique exo-Mode of Action that Liberates β-1,3-Xylobiose

本刊推荐：本研究首次从人肠道拟杆菌Bacteroides cellulosilyticus中鉴定出新型外切型β-1,3-木聚糖水解酶BcXyn26A，该酶通过从非还原末端特异性切割β-1,3-木聚糖及寡糖，释放β-1,3-木二糖，被定义为1,3-β-D-木聚糖木二糖水解酶。研究同时揭示了其与内切酶BcXyn26B互补的降解机制及β-1,3-木聚糖特异性多糖利用位点（PUL），为海洋藻类膳食纤维的肠道代谢机制提供了新见解。

　　

Section snippets

INTRODUCTION

海藻富含大量不可消化膳食纤维，作为一种可持续的膳食资源备受关注。近年研究凸显了海藻在饮食与人类健康背景下的功能特性[1]–[4]。多数海藻多糖降解酶源自海洋细菌[5,6]，但据报道，从日本个体肠道分离的拟杆菌Bacteroides plebeius...

General chemicals and culture medium

所有试剂均为最高商业纯度等级。除非特别说明，化学品购自Nacalai Tesque（日本京都）、和光纯药（日本大阪）或Sigma-Aldrich（美国）。培养基（记为2×YT培养基）每升含：16g胰蛋白胨、10g酵母提取物、0.5g NaCl，pH调至7.0。

Preparation of β-1,3-xylan

β-1,3-木聚糖由...干燥粉末制备。

Sequence analysis

图1A展示了B. cellulosilyticus中BcXyn26B基因周围的基因组区域。预测参与β-1,3-木聚糖利用的基因（包括BcXyn26B、另一推定β-1,3-木聚糖酶BcXyn26A、推定β-1,3-木糖苷酶及糖转运蛋白）串联形成β-1,3-木聚糖利用基因簇。对含推定β-1,3-木聚糖酶的B. intestinalis、B. gallinarum和B. timonensis基因区分析显示...

DISCUSSION

本研究阐明了人肠道菌B. cellulosilyticus新型β-1,3-木聚糖利用基因簇中归属GH26家族的新酶BcXyn26A的特性。β-1,3-木聚糖是藻类特有多糖，存在于Bangiaceae、Caulerpaceae、Bryopsidaceae和Codiaceae等藻类细胞壁[11]。而陆生植物细胞壁组分半纤维素含β-1,4-木聚糖（β-1,4连接）...