广西海洋科学院在海藻降解酶研究方面取得新进展

作者: 广西海洋科学院(广西红树林研究中心)
发布于: 2025-03-20 16:08
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海洋藻类作为非粮生物质,具有分布广、含油量高、环境适应性强、生长周期短、产量大且不占用耕地等优势。褐藻细胞壁的核心成分——海藻酸钠,占其干重的30%-60%,通过海藻酸裂解酶降解生成的海藻酸寡糖,具有抗辐射、抗肿瘤、抗菌、抗氧化、促进植物生长、增强抗逆性等多种生物活性,在医药、食品及绿色农业等领域具有重要的开发和利用价值。深入了解海藻酸裂解酶的结构特征与功能之间的关系,不仅能够推动其催化效率与特异性的定向优化,还将为寡糖精准制造、环境治理、生物能源开发等关键领域提供底层技术支撑。

近日,海洋药物与绿色高值化制造创新团队以海藻酸钠为唯一碳源,从红树林沉积物中筛选得到褐藻胶裂解酶高产菌株——Paenibacillus elgii HSFD1,通过基因组挖掘发现到一种新型PL15家族海藻酸裂解酶PeAly15,并构建其全长及截短蛋白(含DUF4962或Hepar_II_III结构域),首次揭示了其独特的切割活性机制及关键功能域的作用,这种多结构串联协同降解能力为定制不同链长的功能性寡糖提供了新工具,有望推动医药、食品添加剂及生物材料开发。PeAly15的发现不仅深化了对多糖裂解酶作用机制的理解,还为非粮生物质的高值化利用提供了新思路。

相关研究成果以“Discovery and characterization of a novel alginate lyase PeAly15 and its truncated protein DUF4962 domain from Paenibacillus elgii HSFD1: Elucidation the molecular mechanism of endolytic mode”为题发表在国际权威期刊《International Journal of Biological Macromolecules》(中科院一区Top,IF=7.7)。硕士研究生韦权峰、李振华为共同第一作者,杨登峰研究员、姜明国教授和潘丽霞研究员为共同通讯作者。

该研究得到了国家自然科学基金(32360244),广西科技重大专项(桂科AA24206051,AA24206044,AA24263042),广西科技基地与人才项目(AD23023007),广西科学院基础科研基金(CQ-C-202302)等项目的资助。

论文链接:https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2025.141822

【撰稿:梁敏】

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