Synthetic carbohydrate-binding module-endogalacturonase chimeras increase catalytic efficiency and saccharification of lignocellulose residues

Autor(es)

Carli, Sibeli ; Parras Meleiro, Luana ; Salgado, Jose Carlos Santos ; Ward, Richard John

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: BIOMASS CONVERSION AND BIOREFINERY; v. N/A, p. 12-pg., 2022-05-03.

Resumo

Primary cell walls and middle lamella of higher plants include homogalacturonan, the substrate for polygalacturonases. Seeking to enhance lignocellulose saccharification, chimeras between the endopolygalacturonase I from Chondrostereum (Stereum) purpureum (EndoPG-I) and family 3, 44, and 77 carbohydrate-binding modules (CBMs) from Hungateiclostridium thermocellum (Ht) or Ruminococcus flavefaciens (Rf) were constructed, expressed, and characterized. Chimeras presented similar K-M values and pH/temperature optima as unfused EndoPG-I against citrus pectin, k(cat)/K-M values 1.6, 1.7, and 1.3-fold higher for the HtCBM3-EndoPG, HtCBM44-EndoPG, and RtCBM77-EndoPG, respectively. Commercial enzyme cocktail supplementation with HtCBM44-EndoPG and RtCBM77-EndoPG increased reducing sugar release from untreated sugarcane bagasse by 35 and 25%, respectively. All chimeras increased reducing sugar release by 20-25% against orange bagasse compared with EndoPG-I or equimolar EndoPG-I/CBM mixtures. These results show that proximity between plant cell wall components in situ influences CBM-enzyme chimera activity and improves saccharification of lignocellulosic materials. (AU)

• 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: 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: 19/21989-7 - Bioprospecção de enzimas fúngicas de baixo peso molecular envolvidas na degradação da parede celular vegetal
• Beneficiário: José Carlos dos Santos Salgado
• 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