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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.)

Molecular basis of substrate recognition and specificity revealed in family 12 glycoside hydrolases

Texto completo
Autor(es):
Calzado, Felipe ; Prates, Erica T. ; Goncalves, Thiago A. ; Rubio, Marcelo V. ; Zubieta, Mariane P. ; Squina, Fabio M. ; Skaf, Munir S. ; Damasio, Andre R. L.
Número total de Autores: 8
Tipo de documento: Artigo Científico
Fonte: Biotechnology and Bioengineering; v. 113, n. 12, p. 2577-2586, DEC 2016.
Citações Web of Science: 2
Resumo

Fungal GH12 enzymes are classified as xyloglucanases when they specifically target xyloglucans, or promiscuous endoglucanases when they exhibit catalytic activity against xyloglucan and -glucan chains. Several structural and functional studies involving GH12 enzymes tried to explain the main patterns of xyloglucan activity, but what really determines xyloglucanase specificity remains elusive. Here, three fungal GH12 enzymes from Aspergillus clavatus (AclaXegA), A. zonatus (AspzoGH12), and A. terreus (AtEglD) were studied to unveil the molecular basis for substrate specificity. Using functional assays, site-directed mutagenesis, and molecular dynamics simulations, we demonstrated that three main regions are responsible for substrate selectivity: (i) the YSG group in loop 1; (ii) the SST group in loop 2; and (iii) loop A3-B3 and neighboring residues. Functional assays and sequence alignment showed that while AclaXegA is specific to xyloglucan, AtEglD cleaves -glucan, and xyloglucan. However, AspzoGH12 was also shown to be promiscuous contrarily to a sequence alignment-based prediction. We find that residues Y111 and R93 in AtEglD harbor the substrate in an adequate orientation for hydrolysis in the catalytic cleft entrance and that residues Y19 in AclaXegA and Y30 in AspzoGH12 partially compensate the absence of the YSG segment, typically found in promiscuous enzymes. The results point out the multiple structural factors underlying the substrate specificity of GH12 enzymes. Biotechnol. Bioeng. 2016;113: 2577-2586. (c) 2016 Wiley Periodicals, Inc. (AU)

Processo FAPESP: 14/23051-2 - Análise comparativa do mecanismo de secreção de proteínas heterólogas em Aspergillus nidulans
Beneficiário:Felipe Calzado
Linha de fomento: Bolsas no Brasil - Mestrado
Processo FAPESP: 12/20549-4 - Secreção de glicoproteínas heterólogas em Aspergillus: efeito do padrão de glicosilação em parâmetros funcionais de glicosil hidrolases
Beneficiário:André Ricardo de Lima Damasio
Linha de fomento: Auxílio à Pesquisa - Programa BIOEN - Apoio a Jovens Pesquisadores
Processo FAPESP: 13/08293-7 - CECC - Centro de Engenharia e Ciências Computacionais
Beneficiário:Munir Salomao Skaf
Linha de fomento: Auxílio à Pesquisa - Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão - CEPIDs
Processo FAPESP: 13/24988-5 - Secreção de glicoproteínas heterólogas em Aspergillus: efeito do padrão de glicosilação em parâmetros funcionais de glicosil hidrolases
Beneficiário:Marcelo Ventura Rubio
Linha de fomento: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
Processo FAPESP: 14/06923-6 - Recalcitrância da biomassa de cana-de-açúcar: fundamentos relacionados à formação da parede celular, ao pré-tratamento e à digestão enzimática, aplicados no desenvolvimento de novos modelos de biorrefinarias
Beneficiário:Andre Luis Ferraz
Linha de fomento: Auxílio à Pesquisa - Programa BIOEN - Temático