近日，中国海洋大学教授常耀光团队从火色杆菌属未定种SubArs3中鉴定出一个缺失A结构域的新型ι型卡拉胶酶基因，并将该基因在大肠杆菌中进行克隆与表达，获得了目标蛋白 Cgi82_Fl。该蛋白具有专一性的ι型卡拉胶催化活性及耐碱性。相关成果发表于《农业与食品化学杂志》。

卡拉胶是一种从海洋红藻中提取的天然阴离子硫酸化线性多糖，广泛应用于食品、制药和材料行业。根据硫酸酯基团的数量和位置，卡拉胶至少可分为15种类型。其中，κ型、ι型和λ型卡拉胶最为常见。ι型卡拉胶被广泛用作食品胶凝剂和稳定剂、药物递送载体、水凝胶敷料、生物可降解材料组分等。低分子量ι型卡拉胶则具有更好的溶解性和生物利用度，还表现出抗氧化、抗凝血和免疫调节活性，在功能性食品开发中具有优势。此外，ι型卡拉胶四糖已被证实可促进肠绒毛生长、修复受损的肠黏膜上皮，还能通过上调胰高血糖素样肽-1抑制胰腺β细胞凋亡，进而改善胰岛素抵抗。

研究从火色杆菌属未定种SubArs3中鉴定出一个缺失A结构域的新型ι型卡拉胶酶基因，并将该基因在大肠杆菌中进行克隆与表达，获得了目标蛋白Cgi82_Fl。该蛋白具有专一性的ι型卡拉胶催化活性及耐碱性。

研究团队鉴定并表征了Cgi82_Fl —— 这是首个能在强碱性条件下保持高催化效率的 GH82 家族ι型卡拉胶酶，其最适催化条件为25℃、氢离子浓度指数10.5，且可专一性降解ι型卡拉胶。Cgi82_Fl 不具备典型的盖状结构，同时表现出氢离子浓度指数依赖性的水解模式：在中性pH条件下为持续内切型切割，而在碱性条件下则转变为随机切割。结构分析表明，该酶与底物的结合主要依赖静电相互作用，这或许可以解释其受氢离子浓度指数调控的水解行为。

定点突变实验证实，乳酸是其关键酸性催化剂；而保守碱基的缺失则暗示该酶存在非经典催化机制，凸显了GH82家族催化机制的多样性。

相关论文信息：https://doi.org/10.1021/acs.jafc.5c10754