6、140分别作亲核试剂和质子供体, C .fimi的外切酶Cex的Glu-574和Glu-645分别作亲核试剂和质子供体,证明了细菌纤维素酶降解纤维素的水解双置换机制。由于纤维素底物的高度复杂性以及底物的多样性,纤维素水解过程的并没有完全清楚。因此,纤维素酶系的降解机理还有待进一步研究和探讨。6 细菌纤维素酶的结构和功能通过对粪碱纤维单胞菌(Cellulomonas fimi)的一个外切酶Cex和一个内切酶CenA的研究表明,细菌纤维素酶的纤维素结合结构域(CBD)位于氨基端或羧基端,它借助连接桥(Linke
7、r)与催化结构域(CD)连接。在多种细菌的纤维素酶中发现有相似的结构。催化结构域(CD)纤维素酶分子的催化结构域主要体现酶的催化活性及对特定水溶性底物的特异性。不同来源纤维素酶分子量差别很大,但其催化区的大小却基本一致,活性位点的三级结构都是保守区域。Juy M et 等采用x光衍射的方法对热纤梭菌的Cel D的催化域进行了结晶和解析。结果表明,内切酶的活性位点位于一个开放的“裂缝”(Cleft)中,可与纤维素链的任何部位结合并切断纤维素链;外切酶的活性位点位于一个长“环”(1oop)所形成的“内部通道”(t
8、unnel)里,它只能从纤维素链的非还原性末端切下纤维二糖。细菌的外切酶有两个酶切位点,有限酶切时,可将CBD和连接桥分别切去。Meinke A 等利用蛋白质工程的方法将粪碱纤维单胞菌的外切酶Cbh A分子的Loop删除后,发现该酶的内切酶活性提高。根据其氨基酸序列的相似性已知的纤维素酶的CD可分为70多个家族,在同一家族内具有相似的分子折叠模式和保守的活性位点,因此在同一家族内,其反应机制和对底物