微生物植物細胞壁ヒドロラーゼにおける高親和性非触媒セルロース結合ドメインの一般的な役割の証拠

セルロモナスfimiによって発現されたセルラーゼは、触媒ドメインと離散的な非触媒セルロース結合ドメイン（CBD）で構成されています。CBDがC. fimiの植物細胞壁ヒドロラーゼの一般的な特徴であるかどうかを確立するために、この細菌からのキシラナーゼD（XYLD）の分子アーキテクチャを調査しました。Xyldをコードする遺伝子は、Xyndと呼ばれ、M（R）68,000のタンパク質をコードする1936 bpのオープンリーディングフレームで構成されていました。XYLDの推定された一次配列は、精製された組換えキシラナーゼのサイズ（64 kDa）およびN末端配列によって確認されました。精製された酵素の生化学分析により、XYLDはキシラン以外の多糖に対する検出可能な活性を示さないエンドオアク酸化キシラナーゼであることが明らかになりました。XYLDの予測された一次構造は、N末端シグナルペプチドを構成し、その後、190枚のレシドードメインがファミリーGキシラナーゼに有意な相同性を示しました。成熟したXYLDのN末端193アミノ酸をコードするXyndの切り捨てられた誘導体は、機能的キシラナーゼの合成を指示し、190-レシドゥn末端配列が触媒ドメインを構成することを確認しました。酵素の残りの部分は、互いに広範な相同性を示し、他の多糖ハイドロレーゼからのCBDとの限られた配列の同一性を示した2つの約90レシドドメインで構成されていました。2つの推定CBDの間には、197アミノ酸シーケンスがあり、リゾビウムNODBタンパク質と実質的な相同性を示します。XYLDの4つの離散ドメインは、スレオニン/プロリン - または新規のグリシンリッチリンカー領域のいずれかによって分離されました。セルロースに吸着されたフルレングスXYLDは、C末端CBD加水分解Xylanを欠く酵素の切り捨てられた誘導体をセルロースに結合しませんでした（抽象的に切り捨てられた250語で切り捨てられました）

Cellulases expressed by Cellulomonas fimi consist of a catalytic domain and a discrete non-catalytic cellulose-binding domain (CBD). To establish whether CBDs are common features of plant cell-wall hydrolases from C. fimi, the molecular architecture of xylanase D (XYLD) from this bacterium was investigated. The gene encoding XYLD, designated xynD, consisted of an open reading frame of 1936 bp encoding a protein of M(r) 68,000. The deduced primary sequence of XYLD was confirmed by the size (64 kDa) and N-terminal sequence of the purified recombinant xylanase. Biochemical analysis of the purified enzyme revealed that XYLD is an endoacting xylanase which displays no detectable activity against polysaccharides other than xylan. The predicted primary structure of XYLD comprised an N-terminal signal peptide followed by a 190-residue domain that exhibited significant homology to Family-G xylanases. Truncated derivatives of xynD, encoding the N-terminal 193 amino acids of mature XYLD directed the synthesis of a functional xylanase, confirming that the 190-residue N-terminal sequence constitutes the catalytic domain. The remainder of the enzyme consisted of two approximately 90-residue domains, which exhibited extensive homology with each other, and limited sequence identity with CBDs from other polysaccharide hydrolases. Between the two putative CBDs is a 197-amino-acid sequence that exhibits substantial homology with Rhizobium NodB proteins. The four discrete domains in XYLD were separated by either threonine/proline-or novel glycine-rich linker regions. Although full-length XYLD adsorbed to cellulose, truncated derivatives of the enzyme lacking the C-terminal CBD hydrolysed xylan but did not bind to cellulose.(ABSTRACT TRUNCATED AT 250 WORDS)