本报讯 2 月 24 日，中国海洋大学海洋生命学院、深海圈层与地球系统前沿科学中心张玉忠教授团队与山东大学国家糖工程技术研究中心的李福川教授团队等合作，在 Nature Communications在线发表了题为“Discovery of exolytic heparinases and their catalytic mechanism and potential application”（外切肝素酶的发现及其催化机制及应用潜力研究）的研究论文。张玉忠与李福川为该研究的共同通讯作者。
本研究从细菌基因组中首次发现和鉴定了五个新型的肝素酶：BIexoHep，BCexoHep，BTexoHep，BFexoHep 和 PAexoHep，它们与已鉴定的肝素酶同源性极低。底物降解模式研究发现，该类酶对 HS/HP 的降解是通过从糖链的还原端依次切除二糖单位进行的，仅产生不饱和二糖产物，是典型的外切酶，被命名为exoHepase。对代表性酶 BIexoHep 的结构研究发现，该酶由一个N 端小的 β 折叠结构域、中央（α/α）5 桶状结构域和 C 端 β-三明治结构域三部分组成。进一步对酶与底物复合物结构的研究发现，与已知的内切型 Hepase 不同，该类酶具有一个独特的“L”型半开放底物催化反应通道，该通道具有一个带正电的入口和带负电的出口，可以严格控制 HS/HP 糖链进入、降解和二糖产物的释放。此外，该研究还首次利用 exoHepase 初步建立了一种 HP 寡糖酶解测序方法。
本研究首次发现一个肝素外切酶家族，不仅填补了肝素酶领域的研究空白，也为 HP/HS 的结构和功能研究提供了亟需的工具酶，对新型糖胺聚糖降解酶特别是肝素酶的发现和研究具有重要意义。
（李春阳 王文爽）