近期，我校生物工程学院生物资源与生物炼制孙付保教授团队通过对AA9家族LPMO酶进行挖掘与改造，在提升纤维素水解效率方面取得重要进展，研究成果“Construction of new thermostable MtLPMO9V in synergism with cellulases for efficient lignocellulosic hydrolysis”正式发表于Bioresource Technology（一区, Top, IF 9.7）。
裂解多糖单加氧酶（Lytic polysaccharide monooxygenases, LPMOs）能够通过破坏纤维素的结晶区来促进纤维素的水解。本研究聚焦于一种尚未被充分表征的嗜热真菌嗜热毁丝菌（Myceliophthora thermophila）来源的LPMO（MtLPMO9V），并研究其与纤维素酶协同作用以实现高效木质纤维素水解的潜力。在成功将MtLPMO9V在毕赤酵母（Pichia pastoris GS115）中表达后，通过HPAEC-PAD、MODEL-TOF MS和HPLC对其氧化解聚特性进行了表征，结果表明该酶具有C4氧化裂解活性。借助计算机辅助设计和分子动力学（MD）模拟，对MtLPMO9V的热稳定性和活性进行改造。其中，突变体A170C/A175C/Q120Y（M3）不仅表现出出色的热稳定性，同时具有更高的催化活性，相比野生型MtLPMO9V（WT）提高了89%，其催化效率（kcat/Km）大约是WT的1.90倍。M3展现出广泛的适用性，不仅与耐热内切葡聚糖酶DtCelA协同作用，能够高效地在高温下对纤维素底物进行糖化，而且在与商业纤维素酶Celluclast 1.5L（其中LPMO仅占纤维素酶混合物的2%-4%）协同水解纤维质底物时，可将葡萄糖产率提高40%。进一步研究表明，通过两步法发挥耐热酶的性能，纤维质底物的糖化效率可提高55%。本研究为开发新型耐热LPMOs提供了宝贵的见解，并展示了其在纤维素酶介导的木质纤维素生物炼制产业发展中的潜在应用价值。
孙付保教授为该论文的通讯作者，2022级硕士生李伟猛为第一作者。相关研究获得国家重点研发计划(2022YFC2104601)、国家自然科学基金(U23A20135)以及111项目(111-2-06)联合资助。近年来，我校生物工程学院孙付保教授团队主要致力于木质纤维原料的绿色生物加工制造研究方面并取得明显进展，相关成果陆续发表于Chemical Engineering Journal (2025, 507:160332; 2024, 481: 148713)、Journal of Colloid and Interface Science (2025, 681: 404-415; 687: 786-800)、Fuel (2025, 390: 134682)等本领域权威期刊。
