裂解性多糖单加氧酶的生物信息学分析

白琳, 丁灿灿, 王富豪, 路福平, 刘夫锋

doi:10.13364/j.issn.1672-6510.20240190

天津科技大学学报 ›› 2026, Vol. 41 ›› Issue (2) : 1 -10. DOI: 10.13364/j.issn.1672-6510.20240190

裂解性多糖单加氧酶的生物信息学分析

白琳, 丁灿灿, 王富豪, 路福平, 刘夫锋

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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经过实验验证的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GroupⅠ—GroupⅤ中，其他3个家族均聚集在GroupⅥ中。分析34个来源于曲霉属(Aspergillus)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：模体(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具有淀粉降解活性。本研究为进一步探明LPMO构效关系提供了理论基础。