Deciphering the synergism of endogenous glycoside hydrolase families 1 and 9 from Coptotermes gestroi

Autor(es):Mostrar menos -

Franco Cairo, Joao Paulo L. ^{[1, 2]} ; Oliveira, Leandro C. ^{[2, 3]} ; Uchima, Cristiane A. ^[2] ; Alvarez, Thabata M. ^[2] ; Citadini, Ana Paula da S. ^[2] ; Cota, Junio ^[2] ; Leonardo, Flavia Costa ^{[1, 4]} ; Costa-Leonardo, Ana M. ^[5] ; Carazzolle, Marcelo F. ^[1] ; Costa, Fernando F. ^[4] ; Pereira, Goncalo A. G. ^[1] ; Squina, Fabio M. ^[2]

Afiliação do(s) autor(es)

^[1] Univ Estadual Campinas, UNICAMP, Lab Genom & Expressao, Dept Genet Evolucao & Bioagentes, Campinas, SP - Brazil

^[2] Ctr Nacl Pesquisa Energia & Mat, Lab Nacl Ciencia & Tecnol Bioetanol CTBE, BR-13083970 Campinas, SP - Brazil

^[3] Univ Estadual Paulista, UNESP, Dept Fis, Inst Biociencias Letras & Ciencias Exatas IBILCE, Sao Jose Do Rio Preto, SP - Brazil

^[4] Univ Estadual Campinas, Ctr Hematol & Hemoterapia, UNICAMP, Campinas, SP - Brazil

^[5] Univ Estadual Paulista, UNESP, Dept Biol, Inst Biociencias, Rio Claro - Brazil

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: Insect Biochemistry and Molecular Biology; v. 43, n. 10, p. 970-981, OCT 2013.
• Citações Web of Science: 16

Resumo

Termites can degrade up to 90% of the lignocellulose they ingest using a repertoire of endogenous and symbiotic degrading enzymes. Termites have been shown to secrete two main glycoside hydrolases, which are GH1 (EC 3.2.1.21) and GH9 (EC 3.2.1.4) members. However, the molecular mechanism for lignocellulose degradation by these enzymes remains poorly understood. The present study was conducted to understand the synergistic relationship between GH9 (CgEG1) and GH1 (CgBG1) from Coptotermes gestroi, which is considered the major urban pest of Sao Paulo State in Brazil. The goal of this work was to decipher the mode of operation of CgEG1 and CgBG1 through a comprehensive biochemical analysis and molecular docking studies. There was outstanding degree of synergy in degrading glucose polymers for the production of glucose as a result of the endo-beta-1,4-glucosidase and exo-beta-1,4-glucosidase degradation capability of CgEG1 in concert with the high catalytic performance of CgBG1, which rapidly converts the oligomers into glucose. Our data not only provide an increased comprehension regarding the synergistic mechanism of these two enzymes for cellulose saccharification but also give insight about the role of these two enzymes in termite biology, which can provide the foundation for the development of a number of important applied research topics, such as the control of termites as pests as well as the development of technologies for lignocellulose-to-bioproduct applications. (c) 2013 Elsevier Ltd. All rights reserved. (AU)

• Processo FAPESP: 12/19040-0 - Caracterização da expressão gênica do fungo Neurospora crassa na desconstrução do bagaço de cana de açúcar
• Beneficiário: Cristiane Akemi Uchima
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 11/08609-9 - Modelos baseados em estrutura no estudo de enzimas envolvidas na geração de bioetanol
• Beneficiário: Ronaldo Júnio de Oliveira
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 11/20977-3 - Investigação de vias de degradação de biomassa lignocelulósica no cupim Coptotermes gestroi complementares a hidrolases glicolíticas visando aplicação na produção de bioprodutos derivados de biomassa lignocelulósica
• Beneficiário: João Paulo Lourenço Franco Cairo
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Processo FAPESP: 11/13242-7 - Estudos de modelos de mecanismos enzimáticos para o aprimoramento da produção de biocombustíveis
• Beneficiário: Leandro Cristante de Oliveira
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 10/11469-1 - Desenvolvimento de uma biblioteca de enzimas a partir de metagenoma de solo
• Beneficiário: Thabata Maria Alvarez
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Processo FAPESP: 08/58037-9 - Geração de biblioteca para conversão enzimática de biomassa a partir de metagenoma do solo
• Beneficiário: Fábio Márcio Squina
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa BIOEN - Jovens Pesquisadores