2024年4月14日发(作者：粟永昌)

糖苷水解酶家族的分类

糖苷水解酶（Glycoside Hydrolases，GH）是一类广泛存在于自然

界中的酶，其主要功能是催化糖苷键的水解反应。根据不同的催化

机制和底物特异性，糖苷水解酶家族可以被分为多个不同的分类。

一、α-淀粉酶家族（GH13）

α-淀粉酶家族是糖苷水解酶家族中最大的一个家族，包括了多种不

同的酶。这些酶主要参与淀粉和糖原的降解，将其水解为低聚糖和

葡萄糖。该家族的酶具有多种结构域，包括α-淀粉酶结构域、β-

淀粉酶结构域和连接结构域等。其中，α-淀粉酶结构域是该家族酶

的典型结构，包含了催化酶活性所必需的催化三角。β-淀粉酶结构

域则主要参与结合底物和产物。

二、纤维素酶家族（GH9、GH44、GH45等）

纤维素酶家族主要参与植物纤维素的降解。纤维素是一种由β-葡

聚糖组成的多糖，其结构复杂且难以降解。纤维素酶家族的酶可以

将纤维素水解为较小的纤维素片段，以供细菌和真菌进一步降解。

该家族的酶具有多个结构域，包括纤维素结合模块、纤维素酶模块

和连接结构域等。纤维素结合模块能够与纤维素结构特异性地结合，

纤维素酶模块则负责催化水解反应。

三、木聚糖酶家族（GH5、GH30）

木聚糖酶家族主要参与木聚糖的降解。木聚糖是一种由β-木糖组

成的多糖，存在于植物细胞壁中。该家族的酶具有多个结构域，包

括木聚糖酶结构域和连接结构域等。木聚糖酶结构域是该家族酶的

典型结构，包含了催化酶活性所必需的催化三角。这些酶能够将木

聚糖水解为低聚糖和木糖。

四、果糖酶家族（GH32）

果糖酶家族参与果糖的降解。果糖是一种单糖，是蔗糖和果糖的主

要组成部分。该家族的酶能够将果糖水解为葡萄糖和其他糖分子。

果糖酶家族的酶具有多个结构域，包括果糖酶结构域、连接结构域

和底物结合结构域等。

五、乳糖酶家族（GH1、GH2）

乳糖酶家族主要参与乳糖的降解。乳糖是一种由葡萄糖和半乳糖组

成的二糖，存在于乳制品中。该家族的酶能够将乳糖水解为葡萄糖

和半乳糖。乳糖酶家族的酶具有多个结构域，包括乳糖酶结构域、

连接结构域和底物结合结构域等。

六、葡萄糖苷酶家族（GH1、GH2、GH3）

葡萄糖苷酶家族主要参与葡萄糖苷的降解。葡萄糖苷是一种由葡萄

糖和其他化合物组成的糖苷。该家族的酶能够将葡萄糖苷水解为葡

萄糖和其他化合物。葡萄糖苷酶家族的酶具有多个结构域，包括葡

萄糖苷酶结构域、连接结构域和底物结合结构域等。

以上只是糖苷水解酶家族的一部分分类，实际上还有许多其他分类，

每个分类又包含了多个具体的酶。这些糖苷水解酶在生物体中起到

了重要的降解作用，对于糖类物质的代谢和利用具有重要的意义。

通过研究糖苷水解酶的分类和功能，可以更好地理解生物体的糖代

谢过程，并为农业、食品工业和生物能源等领域的应用提供理论基

础。

2024年4月14日发(作者：粟永昌)

糖苷水解酶家族的分类

糖苷水解酶（Glycoside Hydrolases，GH）是一类广泛存在于自然

界中的酶，其主要功能是催化糖苷键的水解反应。根据不同的催化

机制和底物特异性，糖苷水解酶家族可以被分为多个不同的分类。

一、α-淀粉酶家族（GH13）

α-淀粉酶家族是糖苷水解酶家族中最大的一个家族，包括了多种不

同的酶。这些酶主要参与淀粉和糖原的降解，将其水解为低聚糖和

葡萄糖。该家族的酶具有多种结构域，包括α-淀粉酶结构域、β-

淀粉酶结构域和连接结构域等。其中，α-淀粉酶结构域是该家族酶

的典型结构，包含了催化酶活性所必需的催化三角。β-淀粉酶结构

域则主要参与结合底物和产物。

二、纤维素酶家族（GH9、GH44、GH45等）

纤维素酶家族主要参与植物纤维素的降解。纤维素是一种由β-葡

聚糖组成的多糖，其结构复杂且难以降解。纤维素酶家族的酶可以

将纤维素水解为较小的纤维素片段，以供细菌和真菌进一步降解。

该家族的酶具有多个结构域，包括纤维素结合模块、纤维素酶模块

和连接结构域等。纤维素结合模块能够与纤维素结构特异性地结合，

纤维素酶模块则负责催化水解反应。

三、木聚糖酶家族（GH5、GH30）

木聚糖酶家族主要参与木聚糖的降解。木聚糖是一种由β-木糖组

成的多糖，存在于植物细胞壁中。该家族的酶具有多个结构域，包

括木聚糖酶结构域和连接结构域等。木聚糖酶结构域是该家族酶的

典型结构，包含了催化酶活性所必需的催化三角。这些酶能够将木

聚糖水解为低聚糖和木糖。

四、果糖酶家族（GH32）

果糖酶家族参与果糖的降解。果糖是一种单糖，是蔗糖和果糖的主

要组成部分。该家族的酶能够将果糖水解为葡萄糖和其他糖分子。

果糖酶家族的酶具有多个结构域，包括果糖酶结构域、连接结构域

和底物结合结构域等。

五、乳糖酶家族（GH1、GH2）

乳糖酶家族主要参与乳糖的降解。乳糖是一种由葡萄糖和半乳糖组

成的二糖，存在于乳制品中。该家族的酶能够将乳糖水解为葡萄糖

和半乳糖。乳糖酶家族的酶具有多个结构域，包括乳糖酶结构域、

连接结构域和底物结合结构域等。

六、葡萄糖苷酶家族（GH1、GH2、GH3）

葡萄糖苷酶家族主要参与葡萄糖苷的降解。葡萄糖苷是一种由葡萄

糖和其他化合物组成的糖苷。该家族的酶能够将葡萄糖苷水解为葡

萄糖和其他化合物。葡萄糖苷酶家族的酶具有多个结构域，包括葡

萄糖苷酶结构域、连接结构域和底物结合结构域等。

以上只是糖苷水解酶家族的一部分分类，实际上还有许多其他分类，

每个分类又包含了多个具体的酶。这些糖苷水解酶在生物体中起到

了重要的降解作用，对于糖类物质的代谢和利用具有重要的意义。

通过研究糖苷水解酶的分类和功能，可以更好地理解生物体的糖代

谢过程，并为农业、食品工业和生物能源等领域的应用提供理论基

础。