Comparative analysis of two recombinant LPMOs from Aspergillus fumigatus and their effects on sugarcane bagasse saccharification

Autor(es)

Velasco, Josman ^[1] ; Pellegrini, Vanessa de Oliveira Arnoldi ^[2] ; Sepulchro, Ana Gabriela Veiga ^[2] ; Kadowaki, Marco Antonio Seiki ^[3] ; Santo, Melissa Cristina Espirito ^[2] ; Polikarpov, Igor ^[2] ; Segato, Fernando ^[1]

Afiliação do(s) autor(es)

^[1] Univ Sao Paulo, Lorena Sch Engn, Dept Biotechnol, Estr Municipal Campinho S-N, BR-12602810 Lorena, SP - Brazil

^[2] Univ Sao Paulo, Sao Carlos Inst Phys, Sao Carlos, SP - Brazil

^[3] Univ Libre Bruxelles, EIB, Brussels - Belgium

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: Enzyme and Microbial Technology; v. 144, MAR 2021.
• Citações Web of Science: 1

Resumo

Lytic polysaccharide monooxygenases (LPMOs) have been introduced into industrial cocktails used for biomass saccharification due to their capacity to boost enzymatic conversion of recalcitrant cellulose. The genome of the thermotolerant ascomycete Aspergillus fumigatus encodes 7 genes for LPMOs that belong to auxiliary activity family 9 (AA9). Here, we cloned, successfully expressed and performed biochemical evaluation of two CBM-less A. fumigatus LPMOs (AfAA9A and AfAA9B). A high-performance anion-exchange chromatography with pulsed amperometric detection (HPAEC-PAD) analysis demonstrated that AfAA9A and AfAA9B are able to oxide cellulose at C1 and C1/C4 positions, respectively. Synergic effects of LPMOs (separately and in combination) with cellulases were investigated. Supplementation of Celluclast 1.5 L with a low concentration of AfAA9B improved in 20 % the saccharification of sugarcane bagasse pretreated by steam explosion (SEB), while AfAA9A did not improvethe saccharification. Analysis of the hydrolyzed biomass by confocal laser scanning microscopy (CLSM) showed the LPMOs are promoting lignin oxidation in the lignocellulosic material. This study complements the available results concerning the utilization of LPMOs in the enzymatic saccharification of lignocellulosic biomass. (AU)

• Processo FAPESP: 19/22284-7 - Caracterização bioquímica, funcional e aplicação de monoxigenases líticas de polissacarídeos identificadas em estudos de transcriptoma e secretoma de fungos filamentosos cultivados em bagaço de cana
• Beneficiário: Fernando Segato
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa BIOEN - Regular
• Processo FAPESP: 15/13684-0 - Estudos estruturais e funcionais de enzimas que participam na síntese e degradação de carboidratos complexos
• Beneficiário: Igor Polikarpov
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• 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
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa BIOEN - Temático
• Processo FAPESP: 14/18714-2 - Oxidação enzimática do bagaço de cana-de-açúcar: descoberta, caracterização e aplicação de novas enzimas oxidativas de carboidratos, voltadas para o desenvolvimento de um cell factory mais eficiente
• Beneficiário: Fernando Segato
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa BIOEN - Jovens Pesquisadores
• Processo FAPESP: 19/01165-0 - Novas PMOs recombinantes de Aspergillus fumigatus: caracterização bioquímica e seu efeito na sacarificação de bagaços de cana com diferentes pré-tratamentos
• Beneficiário: Josman Andrey Velasco Mendoza
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Processo FAPESP: 17/50025-0 - Development of lignin active enzyme mixture to produce sugars from lignocellulosic biomass for production of fuels, chemicals and bio based materials
• Beneficiário: Fernando Segato
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular