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琼胶在细菌Flammeovirga pacifica中的代谢途径

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行业新闻
2019/10/16 17:38

琼胶在细菌Flammeovirga pacifica WPAGA1中的代谢途径研究

  A Novel Strategy for Efficient Agaro-Oligosaccharide Production Based on the Enzymatic Degradation of Crude Agarose in Flammeovirga pacifica WPAGA1

图 琼胶在细菌Flammeovirga pacifica WPAGA1中的代谢途径

图 琼胶在细菌Flammeovirga pacifica WPAGA1中的代谢途径

  海洋藻类中的藻类多糖可作为生物燃料的原料。Flammeovirga pacifica WPAGA1是一株海洋多糖降解细菌,可利用琼胶(含有硫酸酯化结构单元)作为唯一碳源培养。通过转录组学分析,本研究进一步探讨了该细菌利用琼胶碳源的代谢途径。代谢途径中的所有酶均在大肠杆菌BL21(DE3)中高效表达,并在体外对纯化后的酶进行了酶解产物鉴定。本研究明确了琼胶经酶法脱硫水解后产生可酵解糖的途径:在胞外,硫酸酯酶作用于硫琼胶,通过脱除硫酸基团转变为琼脂糖,然后被GH16和GH86家族β-琼胶酶产生新琼四糖和新琼六糖;四糖和六糖被运输到胞内,在GH50家族β-琼胶酶的作用下生成新琼二糖,进而在GH117家族酶的作用下生成D-半乳糖和3,6-內醚-L-半乳糖,D-半乳糖可直接进入半乳糖代谢途径,3,6-內醚-L-半乳糖可被3,6-內醚-L-半乳糖脱氢酶和3,6-內醚-半乳糖异构酶作用生成2-酮-3-脱氧-D-半乳酸盐进而进入三羧酸循环(如图所示)。此外,利用BL21(DE3)表达蛋白(硫酸酯酶、GH16、86、50家族β-琼胶酶)在体外可将琼胶转化为新琼二糖。综上,本研究揭示了琼胶在WPAGA1菌株中的代谢通路,并提出了以琼胶为原料生产新琼二糖的新策略。

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