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(Referência obtida automaticamente do Web of Science, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores.)

Recombinant Trichoderma harzianum endoglucanase I (Cel7B) is a highly acidic and promiscuous carbohydrate-active enzyme

Texto completo
Autor(es):
Pellegrini, Vanessa O. A. [1] ; Serpa, Viviane Isabel [1] ; Godoy, Andre S. [1] ; Camilo, Cesar M. [1] ; Bernardes, Amanda [1] ; Rezende, Camila A. [2] ; Pereira Junior, Nei [3] ; Cairo, Joao Paulo L. Franco [4] ; Squina, Fabio M. [4] ; Polikarpov, Igor [1]
Número total de Autores: 10
Afiliação do(s) autor(es):
[1] Univ Sao Paulo, Inst Fis Sao Carlos, Dept Fis Informat, BR-13566590 Sao Carlos, SP - Brazil
[2] Univ Estadual Campinas, Inst Quim, BR-13083970 Campinas, SP - Brazil
[3] Univ Fed Rio de Janeiro, Dept Engn Bioquim, Escola Quim, BR-21949900 Rio De Janeiro, RJ - Brazil
[4] CNPEM, Lab Nacl Ciencia & Tecnol Bioetanol CTB, BR-13083970 Campinas, SP - Brazil
Número total de Afiliações: 4
Tipo de documento: Artigo Científico
Fonte: Applied Microbiology and Biotechnology; v. 99, n. 22, p. 9591-9604, NOV 2015.
Citações Web of Science: 11
Resumo

Trichoderma filamentous fungi have been investigated due to their ability to secrete cellulases which find various biotechnological applications such as biomass hydrolysis and cellulosic ethanol production. Previous studies demonstrated that Trichoderma harzianum IOC-3844 has a high degree of cellulolytic activity and potential for biomass hydrolysis. However, enzymatic, biochemical, and structural studies of cellulases from T. harzianum are scarce. This work reports biochemical characterization of the recombinant endoglucanase I from T. harzianum, ThCel7B, and its catalytic core domain. The constructs display optimum activity at 55 A degrees C and a surprisingly acidic pH optimum of 3.0. The full-length enzyme is able to hydrolyze a variety of substrates, with high specific activity: 75 U/mg for beta-glucan, 46 U/mg toward xyloglucan, 39 U/mg for lichenan, 26 U/mg for carboxymethyl cellulose, 18 U/mg for 4-nitrophenyl beta-d-cellobioside, 16 U/mg for rye arabinoxylan, and 12 U/mg toward xylan. The enzyme also hydrolyzed filter paper, phosphoric acid swollen cellulose, Sigmacell 20, Avicel PH-101, and cellulose, albeit with lower efficiency. The ThCel7B catalytic domain displays similar substrate diversity. Fluorescence-based thermal shift assays showed that thermal stability is highest at pH 5.0. We determined kinetic parameters and analyzed a pattern of oligosaccharide substrates hydrolysis, revealing cellobiose as a final product of C6 degradation. Finally, we visualized effects of ThCel7B on oat spelt using scanning electron microscopy, demonstrating the morphological changes of the substrate during the hydrolysis. The acidic behavior of ThCel7B and its considerable thermostability hold a promise of its industrial applications and other biotechnological uses under extremely acidic conditions. (AU)

Processo FAPESP: 11/20977-3 - Investigação de vias de degradação de biomassa lignocelulósica no cupim Coptotermes gestroi complementares a hidrolases glicolíticas visando aplicação na produção de bioprodutos derivados de biomassa lignocelulósica
Beneficiário:João Paulo Lourenço Franco Cairo
Linha de fomento: Bolsas no Brasil - Doutorado
Processo FAPESP: 09/05328-9 - Expressão, purificação e ensaios de cristalização dos domínios de ligação ao ligante dos receptores nucleares PPAR-alfa e PPAR-gamma
Beneficiário:Andre Schutzer de Godoy
Linha de fomento: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Processo FAPESP: 08/56255-9 - Structure and function of enzymes and auxiliary proteins from Trichoderma, active in cell-wall hydrolysis
Beneficiário:Igor Polikarpov
Linha de fomento: Auxílio à Pesquisa - Programa BIOEN - Temático
Processo FAPESP: 10/18773-8 - Clonagem molecular, expressão, purificação e caracterização estrutural da endoglucanase de Trichoderma harzianum visando o desenvolvimento de coquetéis enzimáticos para a produção de etanol lignocelulósico
Beneficiário:Vanessa de Oliveira Arnoldi Pellegrini
Linha de fomento: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
Processo FAPESP: 09/52840-7 - Centro de Processos Biológicos e Industriais para Biocombustíveis - CeProBIO
Beneficiário:Igor Polikarpov
Linha de fomento: Auxílio à Pesquisa - Programa BIOEN - Temático
Processo FAPESP: 11/05712-3 - Estudos estruturais e funcionais das enzimas beta-galactosidases de Xanthomonas campestris
Beneficiário:Andre Schutzer de Godoy
Linha de fomento: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto