Structural and molecular dynamics investigations of ligand stabilization via secondary binding site interactions in Paenibacillus xylanivorans GH11 xylanase

Briganti, Lorenzo; Capetti, Caio Cesar de Mello; Pellegrini, Vanessa O. A.; Ghio, Silvina; Campos, Eleonora; Nascimento, Alessandro S.; Polikarpov, Igor

doi:10.1016/j.csbj.2021.03.002

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“…Coleta Fonte: BRIGANTI et al 126 A hidrólise enzimática da ligação glicosídica requer um doador de prótons e um nucleófilo/base (Glu 170 e Glu 77 em PxXyn11B, respectivamente). A hidrólise por hidrolases de glicosídeo pode ocorrer por dois mecanismos distintos: retenção ou inversão da configuração anomérica do substrato.…”

Section: Conjunto De Dados Pxxyn11bunclassified

“…Esta porção rígida da proteína é mostrada em cartoon azul na Figura 24 abaixo, enquanto a fração móvel da enzima é mostrada em vermelho na figura. Fonte: BRIGANTI et al 126 Nota-se que esta interação também contribuiu para a estabilização do substrato no sítio ativo, conforme observado a partir das energias de interação (Figura 27b). Esses resultados sugerem que mais de um local pode existir na superfície da enzima contribuindo para a estabilização da mesma e também para a estabilização do substrato.…”

Section: Simulações De Dinâmica Molecularunclassified

“…M: marcador de baixo peso molecular; Lisado: a fração solúvel do lisado; F.I. : fração insolúvel do lisado (pellet); Flow-through: fluxo observado na purificação de IMAC; Lv: fração de lavagem; 250 mM imidazol: eluição de proteína com imidazol 250 mM.Fonte: BRIGANTI et al126…”

unclassified

“…(E) Energia de interação (potencial) calculada entre a enzima e o substrato (X4) para o complexo binário (linha preta) e para o complexo ternário (linha vermelha), ou seja, a enzima ligada a X3 no SBS. Para efeito de comparação, as energias de interação entre a enzima e o X3 no SBS também são mostradas em linhas azuis.Fonte: BRIGANTI et al126…”

unclassified

“…Quatro visualizações são mostradas para cada sistema simulado. O X4 e o X3 são mostrados em palitos e as estruturas das proteínas são coloridas de acordo com sua mobilidade em uma escala de azul a vermelho.Fonte: BRIGANTI et al126…”

unclassified

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Estudos estruturais e biofísicos de enzimas degradadoras de hemicelulose visando suas aplicações na biotecnologia industrial

Briganti¹

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Somos a soma de todos que vieram antes de nós." Dedico este trabalho a todos que vieram antes de mim, em especial à minha mãe, que sempre acreditou em mim e me incentivou, e ao meu pai, um grande homem e grande exemplo pra mim. AGRADECIMENTOSGostaria de agradecer ao Professor Igor Polikarpov, pela oportunidade de realizar este trabalho, por acreditar no meu potencial, pela confiança depositada e por me ensinar tanto nesse tempo. Um agradecimento especial à minha mãe, que sempre acreditou em mim, mesmo nos momentos mais difíceis e mais incertos, sempre me incentivou e fez com que tudo isso fosse possível. Se o título fosse compartilhado, com certeza seria com ela. Agradeço pela melhor companheira que a vida poderia me dar, em todos os momentos, em todos os sentidos, grande incentivadora, que torna a vida mais leve e as coisas mais fáceis, Jacqueline Mattos. Não foram poucos os momentos difíceis, e você sempre esteve do meu lado. Estendo meu agradecimento a toda a sua família, de coração. Agradeço ao Professor Alessandro Nascimento, pelo incentivo, pelos ensinamentos, discussões sobre o trabalho e colaborações, e ao Professor Richard Garratt, pelos valiosos ensinamentos tanto na sala de aula quanto fora dela, pelo exemplo, e por inspirar, tornando coisas complexas (como por exemplo simetria em cristalografia) tão agradáveis. Agradeço aos meus colegas de laboratório, pelos bons momentos vividos, risadas e colaborações também: Atílio, por todos os valiosos conselhos, pela amizade e pelas risadas; Marco, pela amizade, por ensinar tanto, sobre tudo, e me incentivar bastante; Evandro, pelos ensinamentos, conselhos, muitas risadas e amizade incondicional, além das colaborações; Danilo, pelos ótimos momentos no laboratório e fora dele, ser um grande amigo e grande companheiro de trabalho; Aline, por todo o apoio, pela amizade, pelos bandejões e por escutar, nos momentos difíceis; Melissa, pela amizade, por ser essa pessoa fantástica e sempre alegrar o dia de todos; Ana Elisa, pela amizade, confiança e confidência nos vários momentos difíceis no laboratório. São os melhores amigos que eu poderia ter em São Carlos, amizades que eu vou levar para o resto da vida. Agradeço à Vanessa, pela confiança, amizade, incentivo, apoio e pelas colaborações, e estendo os agradecimentos à Ana Gabriela e ao Caio também. Agradeço à Aissata, que mesmo sem falar muito português ilumina o dia da gente com suas risadas e seus comentários. Agradeço também ao Vinícius pelas conversas, pelas discussões acadêmicas e aleatórias, e por alegrar o ambiente do laboratório. Agradeço ao Darlan pela amizade, pelas dicas e também pelas risadas, que não foram poucas. Agradeço também aos alunos e ex-alunos do Professor Alessandro, grandes amizades que carregarei para sempre: Victor Rabesquini, Erika Chang, Stheffany Colmanetti e Raíssa Gutierrez. Foi muito bom conviver e aprender com todos vocês. Agradeço também ao Adílson Wanderley, grande amigo do Instituto, do futebol e da vida. Aos técnicos e especialistas do laboratório: Livia, Josimar e Possatto. Um agr...

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Section: Conjunto De Dados Pxxyn11bunclassified

Section: Simulações De Dinâmica Molecularunclassified

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Estudos estruturais e biofísicos de enzimas degradadoras de hemicelulose visando suas aplicações na biotecnologia industrial

Briganti¹

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Mapping secondary substrate‐binding sites on the GH11 xylanase from Bacillus subtilis

Molina,

Mendes,

Fuzo

et al. 2024

FEBS Letters

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Xylanases are of significant interest for biomass conversion technologies. Here, we investigated the allosteric regulation of xylan hydrolysis by the Bacillus subtilis GH11 endoxylanase. Molecular dynamics simulations (MDS) in the presence of xylobiose identified binding to the active site and two potential secondary binding sites (SBS) around surface residues Asn54 and Asn151. Arabinoxylan titration experiments with single cysteine mutants N54C and N151C labeled with the thiol‐reactive fluorophore acrylodan or the ESR spin‐label MTSSL validated the MDS results. Ligand binding at the SBS around Asn54 confirms previous reports, and analysis of the second SBS around N151C discovered in the present study includes residues Val98/Ala192/Ser155/His156. Understanding the regulation of xylanases contributes to efforts for industrial decarbonization and to establishing a sustainable energy matrix.

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Recent advances in the enzymatic production and applications of xylooligosaccharides

Capetti

Vacilotto

Dabul

et al. 2021

World J Microbiol Biotechnol

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Structural and molecular dynamics investigations of ligand stabilization via secondary binding site interactions in Paenibacillus xylanivorans GH11 xylanase

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