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奶产品质量与风险评估科技创新团队研究揭示瘤胃细菌脲酶辅助蛋白互作机制

发布时间:2021-02-22

来源:中国农业科学院

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       近日,奶业创新团队研究揭示了瘤胃细菌脲酶辅助蛋白UreG与UreE互作机制,并鉴定出了UreG和UreE结合及镍传递的关键位点,为调控脲酶活性、提高尿素氮利用率提供了靶标。相关研究成果发表在《国际生物大分子杂志(International Journal of Biological Macromolecules)》上。
       据王加启研究员介绍,反刍动物瘤胃微生物脲酶在尿素氮代谢中发挥着重要作用,抑制脲酶活性有助于提高尿素氮利用率,增加瘤胃微生物蛋白合成量,提高牛奶合成底物量。脲酶主要由结构蛋白和辅助蛋白组成,其中辅助蛋白UreE和UreG参与镍的起始结合与传递,对脲酶活性的激活具有重要作用,但上述两个辅助蛋白的交互作用机制一直未能破解。研究人员利用宏基因组测序技术获得奶牛瘤胃微生物脲酶辅助蛋白UreG和UreE基因,通过原核表达研究发现,脲酶辅助蛋白UreE与UreG结合形成了UreE2-2UreG复合体,并且结合过程是以疏水作用为主的吸热过程。位于UreG金属结合区的Cys-70和His-72以及附近的Glu-66和Asp-78不仅影响了UreE和UreG的结合,还影响了镍的传递,提示UreE和UreG的结合面可能位于金属结合区附近,这为靶向UreG调控脲酶活性提供了基础。
       该研究得到中国农业科学院农业科技创新工程重大任务、中国农业科学院科技创新工程和现代农业产业技术体系专项资金资助。

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