木葡聚糖內糖基轉移酶/水解酶（XTH）研究進展

王大鵬，呂鑫億，閆金國，黃 姍

（濰坊護理職業學院醫學基礎部，山東 青州 262500）

木葡聚糖內糖基轉移酶/水解酶（xyloglucan endotransglucosylase/hydrolase，XTH）是一種細胞壁松弛酶，是植物細胞壁重構過程中的關鍵酶，高等植物中保留了大量XTH 基因家族（由20～60 個基因組成），其成員以組織、時間及刺激依賴的方式活躍表達，最近研究發現木葡聚糖內糖基轉移酶/水解酶通過響應多種植物激素以及其他環境信號，調控植物生長發育，并在植株形態建成中發揮重要作用。

1 XTH 結構基礎

XTHs 屬于糖苷水解酶家族GH16。在模式植物擬南芥中已克隆出33 個編碼XTH 蛋白家族基因的ORF。XTH 家族的蛋白結構中共同具有一個DEIDFEFLG 的特征結構域，其中包含的氨基酸殘基是實現酶促反應的關鍵。對擬南芥AtXTH22 基因蛋白DEIDFEFLG 基序中的首個谷氨酰胺殘基進行定點突變，發現其在AtXTH22 蛋白酶觸反應中必不可少。同時發現，催化位點附近的蘇氨酸或絲氨酸殘基上的N-聚糖對維持酶結構和活性具有重要性，通過定向誘變或酶解的方法去除這段N-聚糖，則大大減少了許多XETs 固有的折疊數量及穩定性。

2 XTH 酶活性

木葡聚糖內糖基轉移酶/水解酶（XTH）基因編碼的蛋白質具有潛在的兩種不同的催化活性，對木葡聚糖具有完全不同的效應，同時具有木葡聚糖內糖基轉移酶活性和木葡聚糖內糖基水解酶活性，可導致鏈的不可逆性縮短。VaXTH1 酶活性受pH 調節，在pH 為5.8 時具有最大的轉移酶活性。同樣，研究發現pH在6 以上時，重組楊樹XTH 蛋白及旱金蓮胚軸XTH 蛋白活性急劇下降。上述研究提示XTH 酶活性可能響應質外體pH 的變化，調控植物生長發育。……