Functional characterisation of cellobiohydrolase I (Cbh1) from Trichoderma virens UKM1 expressed in Aspergillus niger

Wahab, Anis Farhan Fatimi Ab; Karim, Noor Adila Abdul; Ling, Jonathan Guyang; Hasan, Nurain Shahera; Yong, Hui Yee; Bharudin, Izwan; Kamaruddin, Shazilah; Bakar, Farah Diba Abu; Murad, Abdul Munir Abdul

doi:10.1016/j.pep.2018.09.014

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“…Some studies have reported cellulose degradation by marine fungi like Arthrinium saccharicola [ 40 ] and Lulworthia floridana [ 41 ]. Other studies have also described cellulose hydrolysis by wider distributed fungal species, for instance, Aspergillus niger [ 42 ] and Trichoderma viren s [ 43 ]. Vaz, et al [ 44 ] showed that 76% of the studied marine fungi exhibit cellulolytic activity.…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

Extracellular Enzymatic Activities of Oceanic Pelagic Fungal Strains and the Influence of Temperature

Alekseyeva

Herndl

Baltar

2022

JoF

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Although terrestrial and aquatic fungi are well-known decomposers of organic matter, the role of marine fungi remains largely unknown. Recent studies based on omics suggest that marine fungi potentially play a major role in elemental cycles. However, there is very limited information on the diversity of extracellular enzymatic activities performed by pelagic fungi in the ocean and how these might be affected by community composition and/or critical environmental parameters such as temperature. In order to obtain information on the potential metabolic activity of marine fungi, extracellular enzymatic activities (EEA) were investigated. Five marine fungal species belonging to the most abundant pelagic phyla (Ascomycota and Basidiomycota) were grown at 5 °C and 20 °C, and fluorogenic enzymatic assays were performed using six substrate analogues for the hydrolysis of carbohydrates (β-glucosidase, β-xylosidase, and N-acetyl-β-D-glucosaminidase), amino acids (leucine aminopeptidase), and of organic phosphorus (alkaline phosphatase) and sulfur compounds (sulfatase). Remarkably, all fungal strains were capable of hydrolyzing all the offered substrates. However, the hydrolysis rate (Vmax) and half-saturation constant (Km) varied among the fungal strains depending on the enzyme type. Temperature had a strong impact on the EEAs, resulting in Q10 values of up to 6.1 and was species and substrate dependent. The observed impact of temperature on fungal EEA suggests that warming of the global ocean might alter the contribution of pelagic fungi in marine biogeochemical cycles.

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Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

Extracellular Enzymatic Activities of Oceanic Pelagic Fungal Strains and the Influence of Temperature

Alekseyeva

Herndl

Baltar

2022

JoF

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“…This thermostable enzyme attained optimum activity at pH of 4.0 and 60 °C. This partially purified enzyme shows a very high inhibition constant (Ki) compared to other fungal cellobiohydrolases (Wahab et al, 2019). Similarly, a highly thermostable xylanase B gene was cloned from hyperthermophilic bacteria Thermotoga maritima and it was heterologously express in A. niger.…”

Section: In Filamentous Fungimentioning

confidence: 99%

Thermostable Cellulases / Xylanases From Thermophilic and Hyperthermophilic Microorganisms: Current Perspective

Ajeje¹,

Hu²,

Song³

et al. 2021

Front. Bioeng. Biotechnol.

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The bioconversion of lignocellulose into monosaccharides is critical for ensuring the continual manufacturing of biofuels and value-added bioproducts. Enzymatic degradation, which has a high yield, low energy consumption, and enhanced selectivity, could be the most efficient and environmentally friendly technique for converting complex lignocellulose polymers to fermentable monosaccharides, and it is expected to make cellulases and xylanases the most demanded industrial enzymes. The widespread nature of thermophilic microorganisms allows them to proliferate on a variety of substrates and release substantial quantities of cellulases and xylanases, which makes them a great source of thermostable enzymes. The most significant breakthrough of lignocellulolytic enzymes lies in lignocellulose-deconstruction by enzymatic depolymerization of holocellulose into simple monosaccharides. However, commercially valuable thermostable cellulases and xylanases are challenging to produce in high enough quantities. Thus, the present review aims at giving an overview of the most recent thermostable cellulases and xylanases isolated from thermophilic and hyperthermophilic microbes. The emphasis is on recent advancements in manufacturing these enzymes in other mesophilic host and enhancement of catalytic activity as well as thermostability of thermophilic cellulases and xylanases, using genetic engineering as a promising and efficient technology for its economic production. Additionally, the biotechnological applications of thermostable cellulases and xylanases of thermophiles were also discussed.

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“…Atualmente, essas enzimas são provenientes de uma variedade limitada de fungos, sendo as cepas mutantes (especialmente a variante RUT-C30) de Trichoderma reesei (anamorfo de Hypocrea jecorina) os principais organismos utilizados nessa produção (SONODA et al, 2019;BORIN et al, 2017;SHIBATA et al, 2017;MOROZ et al, 2015). Essa espécie de fungo filamentoso mesofílico tem sido um organismo modelo para a pesquisa básica e aplicada por mais de 50 anos devido à sua capacidade de secretar altos títulos de celulases, em níveis que podem chegar a 100 g L -1 (SONODA et al, 2019;WAHAB et al, 2019;WANG et al, 2019b;BORISOVA et al, 2018;SHIBATA et al, 2017;MOROZ et al, 2015;HASUNUMA et al, 2013). Contudo, suas celulases e hemicelulases não são absolutamente ótimas em termos de atividade específica e termoestabilidade (GOEDEGEBUUR et al, 2017;MOROZ et al, 2015).…”

Section: Bioprospecção De Novas Enzimas Hidrolíticasunclassified

“…A bioprospecção de enzimas possibilita a identificação de biocatalisadores com características industriais mais desejáveis, como atividades específicas mais elevadas, maior termoestabilidade e tolerância a inibidores, o que contribui diretamente para a otimização dos coquetéis enzimáticos, maximizando os rendimentos de produto e reduzindo os custos do processo (WAHAB et al, 2019).…”

Section: Bioprospecção De Novas Enzimas Hidrolíticasunclassified

“…Na natureza, a degradação da biomassa vegetal é conduzida por uma extensa comunidade de microrganismos capazes de secretar arsenais de CAZymes que atuam em sinergia e com complementariedade, desempenhando assim um papel essencial na reciclagem do carbono (OGUNYEWO et al, 2020;BERNARDES et al, 2019;WAHAB et al, 2019;BORIN et al, 2017;CRAGG et al, 2015;van den BRINK & de VRIES, 2011;ARO et al, 2005). Dentre esses, os fungos filamentosos se destacam como os mais eficientes degradadores devido à secreção de misturas enzimáticas completas (celulases, hemicelulases, pectinases e ligninases) em grandes quantidades e altamente específicas para os substratos com que se deparam, e pelo seu modo de crescimento hifal, que permite uma colonização mais eficiente do substrato (MIAO et al, 2018(MIAO et al, , 2015CULLETON et al, 2013;COUTINHO et al, 2009).…”

Section: Bioprospecção De Novas Enzimas Hidrolíticasunclassified

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Clonagem, expressão e caracterização de três enzimas hidrolíticas de >i<Aspergillus fumigatus>/i< envolvidas na desconstrução de bagaço de cana-de-açúcar

Bernardi¹

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trabalho aos meus pais, Renata e José Roberto, e aos meus irmãos, Ana Flávia e Pedro, pelo amor incondicional, apoio e incentivo em todos os momentos. Eu amo muito vocês! Agradecimentos AGRADECIMENTOS Foram muitas as pessoas que fizeram parte da minha vida durante esses quatro longos anos de doutorado e cada uma delas, à sua maneira, contribuiu para o resultado final deste trabalho. Eu espero conseguir agradecer a todos. O meu primeiro e maior agradecimento é à minha orientadora, Profa. Taisa Magnani Dinamarco. Agradeço imensamente pela confiança de sempre, pela paciência, pelo incentivo e por todos os conhecimentos transmitidos durante esses anos. Eu também agradeço: Aos meus pais, Renata e José Roberto, que nunca mediram esforços para realizar todos os meus sonhos. Agradeço pelo amor incondicional, por todo apoio, dedicação e incentivo em todos os momentos. Vocês são as pessoas mais importantes da minha vida. Aos meus irmãos e melhores amigos, Ana Flávia e Pedro, pela cumplicidade, pelo companheirismo e por todo apoio e incentivo em todos os momentos. A nossa união me fortalece nos momentos mais difíceis e eu sei que poderei sempre contar com vocês. Aos meus avós, Maria Celina e Décio, por todo amor, preocupação e apoio em todos os momentos. Agradeço também à minha avó Benilda e ao meu avô José Luiz, que não estão mais comigo fisicamente, mas que sempre zelaram tanto por mim. Hoje eu os carrego no coração e nas inúmeras lembranças maravilhosas. Ao meu marido, Fabio, por todo amor, carinho e companheirismo. Mesmo à distância, você me apoiou durante toda a minha trajetória até aqui. À minha filhota de quatro patas, Lindinha, que faz com que eu me sinta a pessoa mais especial do mundo todos os dias. Minha companheirinha em todos os momentos, que está sempre ao meu lado (literalmente). Aos meus grandes amigos do Laboratório de Biotecnologia de Proteínas: Lucas, Deborah, Paula e Luis. Agradeço pela amizade sincera construída ao longo desses anos de convivência, pelos inúmeros momentos de descontração e também pelas discussões pertinentes aos experimentos. Ao meu amigo do coração, Emerson, pela amizade sincera, pelas boas risadas e pelos momentos de desabafo. Também não posso deixar de agradecer pelas inúmeras análises de sequenciamento realizadas no Laboratório de Sequenciamento de Ácidos Nucleicos da FCFRP. Às minhas grandes amigas da FCFRP: Juliana, Lais, Júlia e Dhara. Tenho muita sorte por tê-las em minha vida e por sempre poder compartilhar com vocês momentos de alegria, descontração e desabafos. À amiga do coração, Camila, que a graduação em Química me deu. Agradeço por se fazer presente mesmo à distância, me apoiando emocionalmente e me incentivando. Sei que poderei contar com você por toda vida. Ao Prof. Sérgio Akira Uyemura que, com a maior gentileza, abriu as portas do seu laboratório para mim e disponibilizou equipamentos, tornando possível o desenvolvimento deste trabalho. Ao Prof. Arthur Henrique Cavalcante de Oliveira, por todo apoio científico e pela ajuda com os experimentos de dicroísmo circular e e...

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