植物病害对农业生产力构成重大挑战，是亟待解决的重大障碍。如果不加以控制，这些疾病会迅速蔓延，对农作物造成大面积破坏，导致产量下降和重大经济损失。
因此，准确识别导致这些疾病的病原体至关重要。通过识别病原体，可以采取有针对性的干预措施，最大限度地降低风险，有效减轻对农业的影响。
黄单胞菌是臭名昭著的植物病原体，会影响广泛的宿主，包括水稻、小麦和西红柿等主要作物。这些病原体利用α-1,6-环化β-1,2-葡萄糖十六糖 (CβG16α) 来抑制植物的基本防御机制，例如与病原相关的蛋白质的表达和胼胝质的积累，从而增强其致病性。
在2024年6月19日发表在《美国化学学会杂志》上的一项最新突破中，东京理科大学副教授Masahiro Nakajima领导的研究小组公布了一项重大发现。他们发现了XccOpgD，这是一种在X. campestris pv campestris中发现的糖苷水解酶(GH186)，在CβG16α的生物合成中起着关键作用。
研究团队还包括东京理科大学的Sei Motouchi先生、国家农业研究振兴院食品研究所的首席科学家Shiro Komba和新潟大学的Hiroyuki Nakai。
“聚糖结构复杂且多面，在自然界和生物体中发挥着各种关键作用。酶合成和降解聚糖，表现出与聚糖多样性相对应的各种结构和功能。然而，我们对这些酶的了解仍然有限，这推动了我们寻找具有各种新潜力的新酶，”中岛教授在阐述这项研究的理由时解释道。
研究团队通过生化分析阐明了XccOpgD在CβG16α生物合成中的作用，并采用X射线晶体学等先进技术进行结构分析，揭示了该酶的催化机制和底物特异性。
这些努力带来了深刻的见解。XccOpgD 属于 GH186 家族，对调节细菌细胞壁成分至关重要。与首次发现的 GH186 酶不同，XccOpgD 表现出一种前所未有的酶促机制，称为端基异构体反转转糖基化。