基于色谱-质谱联用技术的RGI寡糖分析新方法揭示酶解机制与结构特征

本研究针对植物细胞壁中复杂多糖RGI（鼠李半乳糖醛酸聚糖-I）结构解析难题，开发了结合高效液相色谱与高分辨质谱（HRMS/MS）的寡糖分析技术。研究人员通过异源表达三种A. aculeatinus来源的RGI降解酶（RHG、RHG B和RGL），建立含420种RGI寡糖的理论库，系统阐明酶特异性与底物结构基序的关联，为食品工业中果汁澄清工艺优化提供新工具。

　　

植物细胞壁中的果胶多糖如同建筑中的"混凝土"，其中鼠李半乳糖醛酸聚糖-I（Rhamnogalacturonan-I, RGI）作为第二丰富的果胶组分，其复杂的支链结构（如阿拉伯聚糖、半乳聚糖等）使得精细结构解析成为行业难题。在果汁加工领域，微生物来源的RGI降解酶（RGIases）能显著提升出汁率与澄清度，但现有技术难以精确评估不同酶对特定结构基序的切割偏好性，制约了工艺优化。法国农业科学院联合InVivo集团的研究团队在《Carbohydrate Polymers》发表的研究，通过创新性分析技术揭示了RGI降解酶的作用密码。

研究采用基因克隆技术异源表达三种A. aculeatinus来源酶（RHG、RHG B和RGL），结合核磁共振（NMR）验证酶活性；建立基于尺寸排阻色谱（SEC）与高分辨质谱（HRMS/MS）的联用平台，构建含420种RGI寡糖的理论数据库；通过主成分分析（PCA）解析酶解产物的结构特征。

【Purification of recombinant RGIases】
成功表达并纯化RHG（约57 kDa）、RHG B和RGL，经质谱与酶活检测证实其功能性。RHG B对半乳糖基化修饰的RGI骨架展现独特耐受性。

【Conclusion】
建立的HRMS/MS分析方法可检测DP（聚合度）2-20的RGI寡糖，精度达±2 ppm。发现RHG偏好切割距非还原端第四个糖苷键，而RGL对DP12/16寡糖呈现双重切割模式。该技术为食品工业中定制化酶制剂开发提供分子基础。

该研究首次实现RGI结构-酶解活性的系统性关联分析，建立的寡糖指纹图谱技术不仅能指导果汁加工工艺优化，更为植物细胞壁多糖研究提供普适性方法框架。研究揭示的RHG B对半乳糖基化修饰的特异性耐受机制，为设计新一代耐底物抑制的工业用酶指明方向。