碳水化合物结合域对木聚糖酶活性的影响开题报告

1. 研究目的与意义

木聚糖酶系主要是由家族10和家族11的木聚糖酶组成。木聚糖酶含有催化活性结构域，有时还含有非催化活性结构域，促进酶与底物结合，特别是与不溶性底物的结合及降解，称为碳水化合物结合结构域(cbm)，它们在木聚糖降解过程中有重要作用。

一方面，根据cbm亲合不溶性底物特性，将单一催化结构域连接cbm 增加酶对不溶性底物的降解作用。由于进化原因，不是所有木聚糖酶都含有cbm，例如家族11的木聚糖酶常含单一催化活性结构域，对可溶性底物降解活性较高；但是没有cbm，对不溶性底物降解活性较低。根据cbm结合并促进酶对不溶性底物降解的活性，在酶分子改造中，通过人工方法将cbm与催化活性结构域连接，可以提高对不溶性底物的催化活性。也可以用cbm 改造木聚糖酶降解底物的特异性，以降解特殊类型的碳水化合物。

另一方面，某些cbm，特别是高温菌的cbm可能与酶稳定性有关，可能提高中温酶适应高温能力。在酶分子改造中，可以利用这些cbm提高单一催化结构域的稳定性。

2. 国内外研究现状分析

研究表明，cbm不仅存在于纤维素中，在半纤维素中也有其踪迹。

至今为止，发现的cbm亚种已过半百。

实验证实，cbm能够影响木聚糖酶的活力，具体变现为影响酶的热稳定性，提高酶的最适温度 topt，以及影响酶的其他特性。

3. 研究的基本内容与计划

第一步：构建2个不同来源的cbm与gh10木聚糖酶xynii的融合酶基因。

第二步：将融合酶基因转入毕赤酵母中表达。

第三步：研究融合酶的酶学性质，包括：最适温度、最适ph、温度耐受、ph耐受、底物特异性、底物的吸附性能及动力学性质。

4. 研究创新点

本实验生物科学仪器以及配套的设施等均处于世界领先水平，其次，实验所选用的异源产酶体毕赤酵母生长繁殖周期短，大大缩短了实验时间。