Selective xyloglucan oligosaccharide hydrolysis by a GH31 alpha-xylosidase from Escherichia coli

Autor(es)

Buffoni de Campos Carneiro, Lara Aparecida ; Fuzo, Carlos Alessandro ; Meleiro, Luana Parras ; Carli, Sibeli ; Barreto, Matheus Quintana ; Lourenzoni, Marcos Roberto ; Buckeridge, Marcos Silveira ; Ward, Richard John

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: Carbohydrate Polymers; v. 284, p. 12-pg., 2022-05-15.

Resumo

Xyloglucan is ubiquitous in the cell walls of land plants and is also an essential storage polymer in seeds of many species. We studied the hydrolysis of the non-reducing end xylosyl residue of xyloglucan oligosaccharides (XGOs) by the Escherichia coli alpha-xylosidase (YicI). Electrospray Ionization Tandem Mass Spectrometry (ESI-MS/MS) and ion fragmentation analysis together with high performance anion exchange chromatography with pulsed amperometric detection revealed that YicI preferentially removes the xylosyl residue from the glycosyl residue of non-galactosylated oligosaccharides. The YicI shows decreasing activity against the galactosylated oligosaccharides XXXG>XXLG >= XLXG. Studies of the XGOs interaction with active site residues by molecular dynamics simulations suggested that hydrogen bond interactions between the D49 and galactosylated oligosaccharides play an important role in enzyme-XGO interactions. This was confirmed by site-directed mutagenesis, where the D49A mutant affected catalytic efficiency against galactosylated XGOs. Our findings advance xyloglucan disassembly models and highlight the importance of YicI for biotechnology applications. (AU)

• Processo FAPESP: 12/24147-8 - Desenho racional de enzimas multifuncionais para despolimerização do material lignocelulósico
• Beneficiário: Lara Aparecida Buffoni de Campos Carneiro
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Processo FAPESP: 17/13734-3 - Engenharia de uma endopoligalacturonase por inserção de diferentes CBMs (Carbohydrate Binding Modules): quimerogênese e efeito de proximidade
• Beneficiário: Sibeli de Carli
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Processo FAPESP: 16/24139-6 - Desenho e Caracterização de Enzimas Xilanolíticas Multifuncionais
• Beneficiário: Richard John Ward
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 16/17582-0 - Modulação da termoestabilidade de uma ß-glucosidase estimulada por glicose e xilose empregando técnicas de glicosilação sítio dirigida
• Beneficiário: Luana Parras Meleiro Garcia
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 14/50884-5 - INCT 2014: Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia do Bioetanol
• Beneficiário: Marcos Silveira Buckeridge
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Processo FAPESP: 16/15708-7 - Caracterização de um novo produto de hidrólise do xiloglucano resultante da ação sinérgica entre uma mistura de beta-galactosidase/alfa-xilosidase
• Beneficiário: Lara Aparecida Buffoni de Campos Carneiro
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado