A rationally identified marine GH1 beta-glucosidase has distinguishing functional features for simultaneous saccharification and fermentation

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de Sousa, Amanda S. ; de Melo, Ricardo R. ; Miyamoto, Renan Y. ; Morais, Mariana A. B. ; Andrade, Liliane P. ; Milan, Natalia ; de Avila, Mayara C. ; de Souza, Claudia M. ; Adao, Regina C. ; Scarpassa, Josiane A. ; Vieira, Plinio S. ; dos Santos, Leandro, V ; Ramos, Carlos H., I ; Murakami, Mario T. ; Zanphorlin, Leticia M.

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: BIOFUELS BIOPRODUCTS & BIOREFINING-BIOFPR; v. 14, n. 6, p. 17-pg., 2020-08-20.

Resumo

The classical route for second-generation ethanol from lignocellulosic biomass is hampered by high process costs, fostering the development of alternative strategies such as simultaneous saccharification and fermentation (SSF). However, the lack of compatible enzyme cocktails poses a challenge. In this study, the enzymeEmBgl from the marine bacteriumExiguobacterium marinumwas rationally identified based on structural and phylogenetic analyses, known desirable properties of close orthologs, and the ecological niche of its organism source.EmBgl is a multifunctional and glucose-tolerant enzyme that efficiently hydrolyzes cello-oligosaccharides due to a positive-subsite region that can accommodate long cello-oligosaccharides without imposing steric impediments. The efficacy ofEmBgl in an SSF process was demonstrated using pretreated sugarcane bagasse as feedstock, yielding 28 g L(-1)of ethanol in 30 h. The distinguishing functional properties ofEmBgl and its successful utilization in an SSF process highlight its potential in biotechnological applications in which lignocellulose deconstruction is desirable under milder temperatures (c) 2020 Society of Chemical Industry and John Wiley & Sons, Ltd. (AU)

• Processo FAPESP: 19/08855-1 - Novos mecanismos de P450: uma estratégia enzimática para a produção de hidrocarbonetos renováveis
• Beneficiário: Leticia Maria Zanphorlin
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 17/14253-9 - Avaliação do potencial biotecnológico do sistema celulolítico de Xanthomonas axonopodis pv. citri: uma abordagem estrutural, funcional e aplicada
• Beneficiário: Ricardo Rodrigues de Melo
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 18/02865-2 - Investigação molecular de novas xilose isomerases para aplicação na fermentação de materiais lignocelulósicos
• Beneficiário: Renan Yuji Miyamoto
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Processo FAPESP: 15/26982-0 - Explorando novas estratégias para a despolimerização de polissacarídeos da parede celular vegetal: da estrutura, função e desenho racional de hidrolases glicosídicas às implicações biológicas e potenciais aplicações biotecnológicas
• Beneficiário: Mário Tyago Murakami
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Processo FAPESP: 16/06509-0 - Entendimento do sistema enzimático envolvido na degradação e utilização de xiloglicanas do fitopatógeno Xanthomonas axonopodis pv. citri
• Beneficiário: Plínio Salmazo Vieira
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 16/19995-0 - Análise da diversidade estrutural e funcional das enzimas pertencentes à família GH43 em Xanthomonas axonopodis pv. citri: implicações biológicas e possíveis aplicações biotecnológicas
• Beneficiário: Mariana Abrahão Bueno de Morais
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado