Recombinant cellobiose dehydrogenase from Thermothelomyces thermophilus : Its functional characterization and applicability in cellobionic acid production

Autor(es)

Oliva, Bianca ; Velasco, Josman ; Berto, Gabriela Leila ; Polikarpov, Igor ; de Oliveira, Leandro Cristante ; Segato, Fernando

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: Bioresource Technology; v. 402, p. 11-pg., 2024-05-03.

Resumo

The fungus Thermothelomyces thermophilus is a thermotolerant microorganism that has been explored as a reservoir for enzymes (hydrolytic enzymes and oxidoreductases). The functional analysis of a recombinant cellobiose dehydrogenase (MtCDHB) from T. thermophilus demonstrated a thermophilic behavior, an optimal pH in alkaline conditions for inter-domain electron transfer, and catalytic activity on cellooligosaccharides with different degree of polymerization. Its applicability was evaluated to the sustainable production of cellobionic acid (CBA), a potential pharmaceutical and cosmetic ingredient rarely commercialized. Dissolving pulp was used as a disaccharide source for MtCDHB. Initially, recombinant exoglucanases (MtCBHI and MtCBHII) from T. thermophilus hydrolyzed the dissolving pulp, resulting in 87% cellobiose yield, which was subsequently converted into CBA by MtCDHB, achieving a 66% CBA yield after 24 h. These findings highlight the potential of MtCDHB as a novel approach to obtaining CBA through the bioconversion of a plant-based source. (AU)

• 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: 19/06663-8 - Estudos bioquímicos e funcionais de celobiohidrolases oriundas de basidiomicetos de decomposição branca com potencial biotecnológico
• Beneficiário: Bianca Oliva
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• 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: 22/04227-9 - EMU concedido no processo 2021/06679-1: Dionex ICS600 Capillary HPIC system
• Beneficiário: Fernando Segato
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa Equipamentos Multiusuários
• Processo FAPESP: 21/06679-1 - Oxidação enzimática do bagaço de cana-de-açúcar II: explorando a interação entre CDHs e LPMOs visando o desenvolvimento de enzimas mais eficientes para inserção em um cell factory geneticamente modificado
• Beneficiário: Fernando Segato
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa BIOEN - Jovens Pesquisadores - Fase 2
• 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