果膠酶的理化性質

果膠酶是作用于果膠質的一類酶的總稱，主要功能是通過裂解或β消去作用切斷果膠質中的糖苷鍵，使果膠質裂解為多聚半乳糖醛酸。真菌分解果膠類物質的酶主要是耐酸的多聚半乳糖醛酸酶和耐堿的果膠裂解酶，以內切型(endo-)為主，也有外切型(exdo-)。一些真菌也產生果膠酯酶和鼠李半乳糖醛酸酶(RHG)等。PG作用的最適pH值一般低于 6，大部分PG最適作用溫度為45℃，相對分子質量(Mτ)為30 000～50 000，其前體蛋白一般包含360～390個氨基酸殘基，基中N端信號肽為17～40個殘基。PL一般作用的最適pH 值大于9，最適作用溫度在55℃左右，其前體蛋白一般為370-380個殘基，但有的低于250個殘基，有的無N端信號肽。已報道的PE前體蛋白為331 個殘基[23-25]。

真菌果膠酶一般有糖基化位點，功能酶以糖蛋白形式存在。如串珠鐮孢(Fusarium moniliforme)的endo-PG前體有4個糖基化位點；玉米圓斑病菌(Cochliobolus carbonum)的PGX1 N端有12個殘基的糖基化位點，糖蛋白Mτ為60 000。對24種曲霉PG的分析表明，一個內藏的Tyr殘基與酶催化作用關系密切，在pH l0.5時離子化；一個外露的Tyr殘基在pH9.3～9.5時離子化，可能與酶催化有關。串珠鐮孢endo-PG的His234對酶活性和浸解活性起關鍵作用，與結合PG1P無關，當His234→Lys時無酶活，Ser237和Ser240→Gly時，酶活性分別降低48％和6％[23-27]。纖維素結合域(CBD)在纖維素酶和木聚糖酶中廣泛存在，但在果膠酶中不常見。目前發現一種來自膠孢炭疽菌(Colletotrichum gloeosporioides)的果膠酶含有CBD，這是迄今發現的第一種含有CBD的果膠酶。

細菌產生的果膠酶的Mτ為10 000～80 000， 最適作用pH值一般中性偏堿，最適作用溫度一般為60℃左右。菊歐文氏桿菌(Erwinia chrysanthemi)產生8種果膠裂解酶的同工酶，但其中的PELI 更易作用于部分甲酯化的果膠，在最適堿性pH值和Ca+2存在的條件下，還具有內切活性。菊歐文氏桿菌分泌果膠乙酰酯酶，Mτ為34 9OO，前體蛋白含322個殘基，N端有21個殘基的信號肽。

酵母中只有很少一部分株系產生果膠酶，釀酒酵母(Saccharomy cescerevisiae)endo-PG 的前體蛋白含360～380個殘基，基中N端從1-18殘基為信號肽序列，381～388殘基的位置有糖基化位點，His222為酶的活性區域。馬克斯克魯維酵母(Kluyveromyces marxianus)產生的endo-PG的氨基酸序列與真菌的PGs有一定的相似性，N端25個殘基為信號肽序列，218～230殘基為PG的活性區域。