母乳低聚糖（HMO）由一组结构复杂、未结合的聚糖组成，在母乳中含量非常丰富。它们在确定婴儿肠道微生物群方面发挥着关键作用，为婴儿提供了抵抗感染的保护屏障、免疫调节作用和营养支持，而母乳喂养不良的婴儿在出生后的头几年无法获得这些营养支持。HMO的合成、降解和改性酶可作为婴儿配方奶粉的补充剂解决这一营养缺失问题，因此这些酶引起了科学家的研究兴趣。
图片来源：ACS Catal.
双歧杆菌双歧乳糖酶（LnbB）是母乳喂养婴儿肠道微生物群中降解母乳低聚糖的关键酶。近期，Universitat de Barcelona的Carme Rovira课题组在LnbB晶体结构的指导下，利用QM/MM亚动力学揭示了LnbB催化的分子机制。
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研究发现，寡糖底物遵循1S3/1,4B → [4E]‡ →4C1/4H5和4C1/4H5 → [4E/4H5] ‡ → 1,4B连续两个反应步骤的构象路线，反应自由能垒与实验结果一致。
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该研究揭示了早期微生物群低聚糖的加工过程，并将有助于LnbB和类似糖苷酶的生物催化工程。
参考文献：Enzymatic Hydrolysis of Human Milk Oligosaccharides. The Molecular Mechanism of Bifidobacterium Bifidum Lacto‑N‑biosidase
ACS Catal. 2022, 12, 4737−4743
原文作者：Irene Cuxart, Joan Coines, Oriol Esquivias, Magda Faijes, Antoni Planas,Xevi Biarnés, and Carme Rovira*
