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化学进展 2007, Vol. 19 Issue (0708): 1153-1158 前一篇   后一篇

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植物细胞壁蛋白与木质纤维素酶解*

韩业君;陈洪章**   

  1. 中国科学院过程工程研究所生化工程国家重点实验室 北京 100080
  • 收稿日期:2007-05-11 修回日期:1900-01-01 出版日期:2007-08-17 发布日期:2007-08-17
  • 通讯作者: 陈洪章
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Plant Cell Wall Proteins & Enzymatic Hydrolysis of Lignocellulose

Han Yejun;Chen Hongzhang**   

  1. National Key Laboratory of Biochemical Engineering,Institute of Process Engineering,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100080,China
  • Received:2007-05-11 Revised:1900-01-01 Online:2007-08-17 Published:2007-08-17
木质纤维素是生产生物能源和材料的重要原料。木质纤维素具有高度复杂的结构，其酶解效率除了受自身的凝聚态结构影响外，还受到细胞壁自身组分的影响。本文综述了植物细胞壁中主要蛋白的特征及其与木质纤维素酶解的关系。从植物自身细胞壁蛋白出发来研究木质纤维素的酶解，为研究其酶解机制和高效酶解方法提供了新思路。
关键词： 木质纤维素, 纤维素酶, 细胞壁蛋白, 酶解, 协同作用
Lignocellulose is a key feedstock for production of bioenergy and biobased products. The structure of lignocellulose is highly complicated. The enzymatic efficiency of lignocellulose is influenced by the congregated structure and components of which. The main cell wall proteins of plant and the potential effects on enzymatic hydrolysis of lignocellulose are reviewed. Study of the enzymatic hydrolysis of lignocellulose from the activities of plant cell wall proteins affords new insight to investigate the mechanisms of enzymatic hydrolysis and efficient hydrolysis ways.
Key words: lignocellulose, cellulase, cell wall proteins, enzymatic hydrolysis, synergism

中图分类号: 

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[ 1 ] Jarvis M. Nature , 2003 , 426 : 611 —612
[ 2 ] Klemm D. Comprehensive Cellulose Chemistry. New York : Wiley VCH , 1998
[ 3 ] Angenent L T , Karim K, Al-Dahhan M H , Wrenn B A , et al .Trends. Biotechnol . , 2004 , 22 (9) : 477 —485
[ 4 ] Demain A L , Newcomb M, Wu J H D. Microbiol . Mol . Biol .Rev. , 2005 , 69 : 124 —154
[ 5 ] Zhang Y H P , Himmel M E , Mielenz J R. Biotechnol . Adv. ,2006 , 24(5) : 452 —481
[ 6 ] Zhbankov R G. J . Mol . Struct . , 1992 , 270 : 523 —539
[ 7 ] Nishiyama Y, Sugiyama J , Chanzy H , et al . J . Am. Chem.Soc. , 2003 , 25(47) : 14300 —14306
[ 8 ] Notley S M, Pettersson B , Wagberg L. J . Am. Chem. Soc. ,2004 , 126 (43) : 13930 —13931
[ 9 ] Zhang Y H P , Lynd L R. Biotechnol . Bioeng. , 2004 , 88 (7) :797 —824
[10] Fernández-Bola? nos J , Felizón B , Heredia A , et al . Bioresour.Technol . , 2001 , 79 (1) : 53 —61
[11] McMillan J D. ACS Symp. Ser. , 1994 , 566 : 292 —324
[12] Sun Y, Cheng J Y. Bioresour. Technol . , 2002 , 83 (1) : 1 —11
[13] Cosgrove D J . Nature , 2000 , 407 : 321 —326
[14] McQueen-Mason S , Cosgrove D J . Plant Biol . , 1994 , 91 (14) :6574 —6578
[15] Whitney S E , Gidley M J , McQueen-Mason S J . Plant J . , 2000 ,22 (4) : 327 —334
[16] Qin L , Kudla U , Roze E H A , et al . Nature , 2003 , 427 : 30
[17] Saloheimo M, Paloheimo M, Hakola S , et al . Eur. J . Biochem. ,2002 , 269 (17) : 4202 —4211
[18] Wang W, Gao P J . J . Biotechnol . , 2003 , 101 (2) : 119 —130
[19] Lee S J , Saravanan R S , Damasceno CMB , et al . Plant Physiol .Biochem. , 2004 , 42 (12) : 979 —988
[20] Han Y J , Chen H Z. Enzyme Microb. Technol . , 2007 , doi : 10.1016/j . enzmictec. 2007. 05. 012
[21] Doblin M S , Kurek I , Jacob-Wilk D , et al . Plant Cell Physiol . ,2002 , 43 : 1407 —1420
[22] Fry S C. New Phytologist , 2004 , 161 (3) : 641 —675
[23] Hrmova M, Fincher G B. Plant Mol . Biol . , 2001 , 47 : 73 —91
[24] Nicol F , His I , Jauneau A , et al . EMBO J . , 1998 , 17 : 5563 —5576
[25] Lashbrook C C , Gonzalez-Bosch C , Bennett A B. Plant Cell ,1994 , 6 : 1485 —1493
[26] Hoj P B , Fincher GB. Plant J . , 1995 , 7 : 367 —379
[27] Spolaore S , Trainotti L , Pavanello A , et al . J . Exp. Bot . ,2003 , 54 : 271 —277
[28] Stewart R J , Varghese J N , Garrett T P , Hoj P B , Fincher GB.Protein Eng. , 2001 , 14 : 245 —253
[29] Masahiro I , Donald J N. Plant Cell Physiol . , 1998 , 39 ( 7) :762 —768
[30] Leah R , Kigel J , Svendsen I , et al . J . Biol . Chem. , 1995 ,270 : 15789 —15797
[31] Hrmova M, MacGregor E A , Biely P , et al . J . Biol . Chem. ,1998 , 273 : 11134 —11143
[32] KimJ B , Olek A T , Carpita N C. Plant Physiol . , 2000 , 123 :471 —486
[33] Cosgrove D J . Plant Mol . Biol . , 1999 , 50 : 391 —417
[34] Cosgrove D J . Nature , 2000 , 407 : 321 —326
[35] Lee Y, Choi D , Kende H. Curr. Opin. Plant Biol . , 2001 , 4(6) : 527 —532
[36] Shcherban T Y, Shi J , Durachko D , Guiltinan MJ , et al . Proc.Natl . Acad. Sci . USA , 1995 , 92 : 9245 —9249
[37] Whitney S E , Gidley M J , McQueen-Mason S J . Plant J . , 2000 ,22 : 327 —334
[38] McQueen-Mason S , Cosgrove D J . Proc. Natl . Acad. Sci . USA ,1994 , 91 : 6574 —6578
[39] Lee R H , Wang C H , Huang L T. J . Exp. Bot . , 2001 , 52(358) : 1117 —1121
[40] Reese E G, Siu G H , Levinson H S. J . Bacteriol . , 1950 , 59 :485 —497
[41] Seymour G B , Gross K C. Postharvest News and Info , 1996 , 7 :5 —52
[42] Atkinson R G, Schroder R , Hallet I C , et al . Plant Physiol . ,2002 , 129 : 122 —133
[43] Micheli F. Trends Plant Sci . , 2001 , 6 : 414 —419
[44] Fry S C. The growing plant cell wall : chemical and metabolicanalysis (reprint) . New Jersey : the Blackburn Press , 2000
[45] Collins T , Gerday C , Feller G. FEMS Microbiol . Rev. , 2005 ,29 (1) : 3 —23
[46] Takeda N , Kistner C , Kosuta S , et al . Phytochemistry , 2006 , 68(1) : 111 —121
[47] Sansen S , de Ranter C J , Gebruers K. J . Biol . Inorg. Chem. ,2004 , 279 (34) : 36022 —36028
[48] Daniela B , Laura C. BBA-Proteins & Proteomics , 2004 , 1696(2) : 265 —274
[49] Flatman R , McLauchlan W R , Juge N , et al . Biochem. J . ,2002 , 365 : 773 —781
[50] Eliott G O , McLauchlan W R , Williamson P A , Kroon P A. J .Cereal Sci . , 2003 , 37 : 187 —194
[51] Bergmann C W, Ito Y, Sitiger D. Plant J . , 2005 , 5 : 625 —634
[52] Mattei B , Bernalda M S , Federici L. Biochemistry , 2001 , 40(2) : 569 —576
[53] Powell A L T , van Kan J , Have A T. Mol . Plant Microbe.Interac. , 2000 , 13(9) : 942 —950
[54] Di M A , Federici L , Mattei B. Proc. Natl . Acad. Sci . USA ,2003 , 100 (17) : 10124 —10128
[1] 黄秉乾, 王立艳, 韦漩, 徐伟超, 孙振, 李庭刚. 低共熔溶剂预处理木质纤维素生产生物丁醇[J]. 化学进展, 2020, 32(12): 2034-2048.
[2] 刘喆, 张晓岚, 蔡婷, 袁静, 赵昆峰, 何丹农. 用于甲醛催化氧化的锰基催化剂及协同效应的影响[J]. 化学进展, 2019, 31(2/3): 311-321.
[3] 蒋叶涛, 宋晓强, 孙勇*, 曾宪海, 唐兴, 林鹿*. 基于木质生物质分级利用的组分优先分离策略[J]. 化学进展, 2017, 29(10): 1273-1284.
[4] 袁正求, 龙金星, 张兴华, 夏莹, 王铁军, 马隆龙. 木质纤维素催化转化制备能源平台化合物[J]. 化学进展, 2016, 28(1): 103-110.
[5] 周妍, 赵雪冰, 刘德华. 非离子型表面活性剂对木质纤维素酶催化水解的影响及机理[J]. 化学进展, 2015, 27(11): 1555-1565.
[6] 王海波, 赵猛, 计亮年, 毛宗万*. 具有非共价相互作用的金属酶模拟物[J]. 化学进展, 2013, 25(04): 577-588.
[7] 张家仁, 邓甜音, 刘海超*. 油脂和木质纤维素催化转化制备生物液体燃料[J]. 化学进展, 2013, 25(0203): 192-208.
[8] 王娟, 刘颖, 张伟德. 碳纳米管/半导体纳米复合材料的光电化学特性及其应用[J]. 化学进展, 2011, 23(8): 1583-1590.
[9] 黄浪欢 王后锦 刘应亮 焦自斌 邵子倍. TiO2与碳纳米管的复合及光催化协同作用*[J]. 化学进展, 2010, 22(05): 867-876.
[10] 袁同琦 何静 许凤 孙润仓. 生物质资源研究的新视野——木质纤维素全溶体系*[J]. 化学进展, 2010, 22(0203): 472-481.
[11] 唐国涛 王庆伦 廖代正 杨光明. 自旋转换现象及其研究进展*[J]. 化学进展, 2010, 22(0203): 257-264.
[12] 郑勇,轩小朋,许爱荣,郭蒙,王键吉. 室温离子液体溶解和分离木质纤维素*[J]. 化学进展, 2009, 21(09): 1807-1812.
[13] 张名佳,苏荣欣,齐崴,何志敏. 木质纤维素酶解糖化* [J]. 化学进展, 2009, 21(05): 1070-1074.
[14] 苏东海,孙君社. 提高纤维素酶水解效率和降低水解成本*[J]. 化学进展, 2007, 19(0708): 1147-1152.
[15] 汪洋,陈丰秋,詹晓力,陈飞. 多相选择氧化/氨氧化催化中活性位分离和相间协同作用*[J]. 化学进展, 2006, 18(01): 7-18.