1805组Journal Club简报(2017-06-19)
1805组Journal Club简报(2017-06-19)
发布时间:2017-06-20 20:30    栏目类别:组内生活

          2017年6月19日,硕士研究生鞠酒和于作琛同学在组会上做了文献报告,具体内容如下:

       报告人:鞠酒

       题目:Boosting LPMO.driven lignocellulose degradation by polyphenol oxidase-activated lignin building blocks

       报告内容:LPMO在氧化多糖底物时需要电子供体的参与,一些小分子化合物量化合物(抗坏血酸,没食子酸)或高分子木质素可以在反应中作为还原剂提供电子,此外纤维二糖脱氢酶(CDH),光诱导的细胞色素,光驱动的水化学氧化或二酚再生氧化还原酶也可以作为提供电子的途径。一些酚类化合物作为木质素结构单元成分,在LPMO降解木质纤维素的过程中可作为天然的电子供体。研究发现单酚的氧化还原电位相对较高,不是LPMO活性的最佳电子供体,而具有1,2-苯二酚或1,2,3-苯三醇部分的化合物与单酚相比具有更低的氧化还原电位。它们的低氧化还原潜力使得它们能够减少LPMO活性位点中的铜离子的依赖并增强LPMO活性。酚类化合物的酶促氧化是许多自然环境中众所周知的反应。例如,它会导致食品褐变,有助于在发酵茶的味道,并在植物生物质的分解承担重要角色。这些多酚氧化酶包括漆酶、过氧化物酶、酪氨酸酶和儿茶酚氧化酶等。特别是酪氨酸酶,它能使酚类化合物羟基化而受到了大家的关注。这种酚类氧化产物通常是多了一个邻羟基的多酚。在本研究中,作者调查了嗜热毁丝霉菌中的多酚氧化酶,选取了其中的一个多酚氧化酶MtPPO7和另一个商业化的多酚氧化酶AbPPO,与嗜热毁丝霉菌的LPMO9B协同反应,来研究多酚类化合物在LPMO反应中具体的特性。

        首先作者将21种单酚或多酚类物质与MtLPMO9B共孵育,检测了在单独的情况下和分别加入AbPPO与MtPPO7的情况下对不定形纤维素的降解效果。结果发现,MtPPO7对含有邻甲基的酚类具有更好的催化效果,产生的产物能大大提高MtLPMO9B对RAC的降解能力;而AbPPO对不含甲基的酚类催化效果更好,对含有甲基的酚类作用微弱,分别可以图中总糖的释放多少看出。

        这在接下来的MS检测反应前后分子量的变化有了更直接的证明,在IB小组里,含有甲基的几种酚类物质都经MtPPO7的催化加了一个羟基。

        随后作者对336个子囊菌和208个担子菌属的MtPPO-like,AbPPO-like,MtLPMO-like的基因进行了生物信息学的分析,发现,子囊菌属中MtPPO-like,AbPPO-like,MtLPMO-like基因丰度更高。

          在随后相关性比较中,发现MtPPO-like与MtLPMO-like基因有更高的相关性。因为天然的木质纤维素中含有的酚类大部分是甲基化的,而MtPPO-like基因的表达将这些甲基化的酚类氧化后正好促进MtLPMO-like基因对纤维素的降解。

           报告人:于作琛

        题目:Recombinant expression of thermostable processive MtEG5 endoglucanase and its synergism with MtLPMO from Myceliophthora thermophila during the hydrolysis of lignocellulosic substrates

        报告内容:本文作者来自于瑞典吕勒奥理工大学,发表于Biotechnology for Biofuels。本文的工作内容包括:克隆表达了噬热毁丝酶菌中GH5家族的纤维素内切酶,并对其特征进行了研究。作者们发现MtEG5具有极高的热稳定性,对微晶纤维素的活性比羧甲基纤维素的活性更高,并且首次发现其与LPMO协同时氧化产物的增加。

1MtEG5A最适温度是70 ℃,超过80 ℃时迅速失去活性。在pH 5.0-6.0有最高的活性,当pH小于4或大于7时,活性迅速下降。

2、MtEG5A的产物具有高的G2/G3比,G2是降解PASC的主要产物,约为G3的两倍。MtEG5A不能降解G2,而是把更高聚合度的寡糖降解为二糖和单糖。

3、NcLPMO9C是C-4氧化的LPMO,产物在19-30 min出峰;PcLPMO9D是C-1氧化的LPMO,产物糖醛酸在13-19 min出峰。而MtLPMO9的产物在13-30 min仅有产物,说明MtLPMO9具有同时氧化C-1和C-4的能力。

4、MtEG5A与LPMO协同作用于PASC底物或经过预处理的小麦秸秆,与单独MtEG5A作用相比,并不会进一步减少底物的粘度。

 

 
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