结构预测及分子对接方法研究几种水解产物对新阿魏酸酯酶的抑制作用

doi:10.3969/j.issn.0251-0790.2012.08.028

高等学校化学学报 ›› 2012, Vol. 33 ›› Issue (08): 1788.doi: 10.3969/j.issn.0251-0790.2012.08.028

结构预测及分子对接方法研究几种水解产物对新阿魏酸酯酶的抑制作用

程凡升¹, 张茂秋¹, 程凡杰², 生吉萍^1,3, 陈婧雨¹, 郑鄢燕¹, 申琳¹

1. 中国农业大学食品科学与营养工程学院, 北京 100083;
2. 四川大学物理科学与技术学院, 成都 610041;
3. 中国人民大学农业与农村发展学院, 北京 100872

收稿日期:2011-12-05 出版日期:2012-08-10 发布日期:2012-08-10
通讯作者: 申琳, 男, 博士, 副教授, 主要从事农副产品综合利用和果蔬采后生物技术研究. E-mail: shen5000@cau.edu.cn E-mail:shen5000@gmail.com
基金资助:
国家公益性行业(农业)科技专项(批准号: 200803033)资助.

Structure Prediction and Molecular Docking Studies on the Inhibitory Effect of Several Hydrolyzate on a Novel Feruloyl Esterase

CHENG Fan-Sheng¹, ZHANG Mao-Qiu¹, CHENG Fan-Jie², SHENG Ji-Ping^1,3, CHEN Jing-Yu¹, ZHENG Yan-Yan¹, SHEN Lin¹

1. College of Food Science and Nutritional Engineering, China Agricultural University, Beijing 100083, China;
2. College of Physical Science and Technology, Sichuan University, Chengdu 610041, China;
3. School of Agricultural Economics and Rural Development, Renmin University of China, Beijing 100872, China

Received:2011-12-05 Online:2012-08-10 Published:2012-08-10

摘要/Abstract

摘要： 应用基于生物信息学的蛋白质结构预测方法, 探讨了来源于荷斯坦奶牛瘤胃宏基因组文库的一个新型阿魏酸酯酶(FAE-SH1)的结构及可能的催化机制. 同时通过对该酶的预测结构与4种模式底物的对接研究发现, 实验所测得酶促反应动力参数V_max与对接的亲和能存在线性关系, 底物与酶形成的氢键可能是影响催化效率的关键因素. 同时, 本研究发现D-木糖、 L-阿拉伯糖、 D-葡萄糖及阿魏酸能够对FAE-SH1的水解反应产生抑制作用, 并对其进行了验证.

关键词: 阿魏酸酯酶, 结构预测, 分子对接, 抑制作用

Abstract: Feruloyl esterases, one of the key enzymes in biomass degradation, show great prospects in food, textile, forge and pulp industries. In this study, a feruloyl esterase with low sequence identity was studied, which was originated from China Holstein cow rumen metagenomic library. Possible catalytic mechanisms were discussed based on conserved domains and tertiary structure modelling. Molecular docking studies show that the predicted affinity energy exhibits liner relations to experimental V_max values and hydrogen bond may play a key role on catalytic efficiency. In addition, molecular docking study indicates that L-arabinobiose, D-xylose, D-glucose and trans-ferulic acid may have inhibitory effect on feruloyl esterase activity and the inhibition studies verify this hypothesis. This study may pave a way on rational design of feruloyl esterase and provide guidance on ferulic acid production from lignocellulose materials.

Key words: Feruloyl esterase, Structure prediction, Molecular docking, Inhibitory effect

中图分类号:

O641

TrendMD:

程凡升, 张茂秋, 程凡杰, 生吉萍, 陈婧雨, 郑鄢燕, 申琳. 结构预测及分子对接方法研究几种水解产物对新阿魏酸酯酶的抑制作用. 高等学校化学学报, 2012, 33(08): 1788.

CHENG Fan-Sheng, ZHANG Mao-Qiu, CHENG Fan-Jie, SHENG Ji-Ping, CHEN Jing-Yu, ZHENG Yan-Yan, SHEN Lin. Structure Prediction and Molecular Docking Studies on the Inhibitory Effect of Several Hydrolyzate on a Novel Feruloyl Esterase. Chem. J. Chinese Universities, 2012, 33(08): 1788.

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结构预测及分子对接方法研究几种水解产物对新阿魏酸酯酶的抑制作用

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