Structural and functional characterisation of xylanase purified from Penicillium chrysogenum produced in response to raw agricultural waste

Ullah, Sadia Fida; Souza, Amanda Araújo; Hamann, Pedro Ricardo Vieira; Ticona, Alonso R. P.; Oliveira, Gideane Mendes de; Barbosa, J.A.R.G.; Freitas, Sonia María de; Noronha, Eliane Ferreira

doi:10.1016/j.ijbiomac.2019.01.057

Cited by 22 publications

(16 citation statements)

References 57 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…These variations are typical microenvironmental changes in the tryptophan side chains that appear to be essential for enzyme activity. These data are in agreement with those reported for the GH10 endoxylanase from Penicillium chrysogenum 44 , in which the emission bands from pH 5.0 to pH 6.0 remained centered at 337 nm and shifted to 335 nm at pH 9.0, suggesting slight protein conformational changes.…”

Section: Discussionsupporting

confidence: 92%

“…It is known that tannic acid has a strong inhibitory effect on commercial cellulases 42 , with inhibition of up to 80% on the studied fungal cellulases and β-glucosidase 43 . Recently, Ullah and collaborators 44 reported a 17% inhibitory effect of tannic acid on GH10 xylanase from Penicillium chrysogenum using oat spelt xylan as a substrate. In contrast, Monclaro and collaborators 33 found a 12% increase in the activity of GH11 xylanase from Aspergillus tamarii in the presence of tannic acid using birchwood xylan as a substrate.…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

See 1 more Smart Citation

Structural and biochemical analysis reveals how ferulic acid improves catalytic efficiency of Humicola grisea xylanase

Oliveira

Garay

Souza

et al. 2022

Sci Rep

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

Humicolagrisea var. thermoidea is an aerobic and thermophilic fungus that secretes the GH11 xylanase HXYN2 in the presence of sugarcane bagasse. In this study, HXYN2 was expressed in Pichiapastoris and characterized biochemically and structurally in the presence of beechwood xylan substrate and ferulic acid (FA). HXYN2 is a thermally stable protein, as indicated by circular dichroism, with greater activity in the range of 40–50 °C and pH 5.0–9.0, with optimal temperature and pH of 50 °C and 6.0, respectively. FA resulted in a 75% increase in enzyme activity and a 2.5-fold increase in catalytic velocity, catalytic efficiency, and catalytic rate constant (kcat), with no alteration in enzyme affinity for the substrate. Fluorescence quenching indicated that FA forms a complex with HXYN2 interacting with solvent-exposed tryptophan residues. The binding constants ranged from moderate (pH 7.0 and 9.0) to strong (pH 4.0) affinity. Isothermal titration calorimetry, structural models and molecular docking suggested that hydrogen bonds and hydrophobic interactions occur in the aglycone region inducing conformational changes in the active site driven by initial and final enthalpy- and entropy processes, respectively. These results indicate a potential for biotechnological application for HXYN2, such as in the bioconversion of plant residues rich in ferulic acid.

show abstract

Section: Discussionsupporting

confidence: 92%

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

Structural and biochemical analysis reveals how ferulic acid improves catalytic efficiency of Humicola grisea xylanase

Oliveira

Garay

Souza

et al. 2022

Sci Rep

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Brazilian Journal of Development, Curitiba, v.7, n.9, p. 89356-89381 sep. 2021 Sugarcane, given the large number of reports, proves to be an agronomic crop with great potential for the development of bioproducts (Bernardino et al 2018;Ullah et al 2019;Solorzano-Chavez et al 2019;Grewal and al. Khare 2018;Cervi et al 2021;Ponte et al 2019;Karimi et al 2018;Akond and Lynam 2020;Almeida et al 2017;Bezerra et al 2020;Coimbra et al 2021;Cortes et al 2020;da Silva et al 2020a;David et al 2019;Debernardi-Vázquez et al 2020;Gama et al 2019;Gomes et al 2016;Roldán et al 2017;Rulli et al 2019;Santos et al 2020 ) (Table 3).…”

Section: Culture Residue Bioproduct/bioinput and Process Referencementioning

confidence: 99%

“…At the same time, several environmental damages are caused by the consumption of fossil fuels and the increase of greenhouse gases in the atmosphere, which drive the need for less polluting energy sources with better cost/benefit ratio, in addition to reducing the emission of harmful gases (Ullah et al al. 2019).…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Bioproducts from agro-industrial plant residues: opportunities for sustainable reuse / Bioprodutos de resíduos agroindustriais vegetais: oportunidades ao reaproveitamento sustentável

Tessmann¹,

Tessmann²,

Lima³

et al. 2021

BJDV

View full text Add to dashboard Cite

The expansion of agricultural production is increasingly accelerated, as a result of the greater need for food caused by population growth and, consequently, this growth results in the generation of greater amounts of waste. In general, the inspection of public environmental agencies and society demand from agribusinesses actions that increasingly seek the use of new environmental technologies for the destination of production residues, which can drastically reduce the impacts caused to the environment, in addition to add

show abstract

“…Como pode ser observado, e conforme era esperado para uma xilanase GH10, a Af-XYLA exibe uma estrutura de barril TIM clássico [(β/α)8], que consiste em 8 α-hélices (destacadas em rosa) e 8 folhas β (destacadas em lilás) ao redor de um sítio ativo de sulco profundo. Tal estrutura é condizente com a atividade endo-hidrolítica desta enzima (LIEW et al, 2019;ULLAH et al, 2019;SEGATO et al, 2014). Foram identificados 6 resíduos de cisteína (em verde) aptos a formarem pontes dissulfeto (destacadas em amarelo).…”

Section: Ensaios De Sinergismounclassified

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

Bernardi¹

View full text Add to dashboard Cite

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...

show abstract

Structural and functional characterisation of xylanase purified from Penicillium chrysogenum produced in response to raw agricultural waste

Cited by 22 publications

References 57 publications

Structural and biochemical analysis reveals how ferulic acid improves catalytic efficiency of Humicola grisea xylanase

Structural and biochemical analysis reveals how ferulic acid improves catalytic efficiency of Humicola grisea xylanase

Bioproducts from agro-industrial plant residues: opportunities for sustainable reuse / Bioprodutos de resíduos agroindustriais vegetais: oportunidades ao reaproveitamento sustentável

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

Contact Info

Product

Resources

About