球毛壳菌β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶CgNagase20的鉴定及其对拟枝孢镰刀菌的抗真菌活性研究

来自某研究团队的研究人员针对植物病原真菌防治难题，从生防真菌球毛壳菌(Chaetomium globosum)W7中鉴定出新型β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶基因(GH20家族)，成功在大肠杆菌中异源表达获得CgNagase20。该酶最适活性条件为55°C/pH4.0，对pNP-βGlcNAc的Vmax达118.85μmol/min/mg，能显著抑制马铃薯干腐病病原菌拟枝孢镰刀菌(Fusarium sporotrichioides)的孢子萌发和菌丝生长，为农业病害防控提供新策略。

　　

几丁质水解酶(Chitinolytic enzymes)作为天然生物武器，能精准爆破病原真菌细胞壁、瓦解害虫外骨骼，并产生N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖单体或寡聚体。这项研究从明星生防真菌球毛壳菌(Chaetomium globosum)W7中，首次捕获到属于糖苷水解酶20家族(GH20)的β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(β-N-acetylhexosaminidase)基因，其编码的CgNagase20蛋白在工程菌大肠杆菌(Escherichia coli)中成功实现异源表达。

这个分子量约66.7kDa的酶分子堪称"温度敏感型战士"，在55°C的战场环境和pH4.0的酸性条件下展现最强战斗力。不过遇到重金属离子特别是Fe³⁺、Ag⁺和Hg²⁺这些"天敌"时，其酶活性会遭遇断崖式下跌。作为EC3.2.1.52家族的标准成员，CgNagase20专情于N-乙酰葡萄糖苷和N-乙酰半乳糖苷类底物，且坚持将底物彻底分解为单糖小分子——当面对经典底物对硝基苯酚-N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷(pNP-βGlcNAc)时，其最大反应速度(V_max)高达118.85μmol/min/mg，亲和力(K_m)则为1.59mM。

最令人振奋的是，这个酶新星在对抗马铃薯干腐病元凶拟枝孢镰刀菌(Fusarium sporotrichioides)时展现出"双杀技能"：既能摁住真菌孢子的萌发开关，又能打断菌丝体的扩张进程。作为球毛壳菌家族首个被"解剖"清楚的β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶，CgNagase20在绿色农药开发和食品保鲜领域蕴藏着巨大应用潜力。