苏小运
绿霉菌生长的GH5纤维素酶的KnowVolution可改善生物质降解的热稳定性
2021-4-14 21:51
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绿霉菌生长的GH5纤维素酶的KnowVolution可改善生物质降解的热稳定性


KnowVolution of a GH5 Cellulase from Penicillium verruculosum to Improve Thermal Stability for Biomass Degradation


来源:ACS


IF:7.63


摘要:了解纤维素酶的热稳定性对于它们在木质纤维素生物质降解、原料以及纸浆和纸张生产中的应用非常重要。纤维素酶在各种应用领域,例如在生物乙醇生产中,必须经受高温和苛刻的条件。工程热稳定纤维素酶增加了纤维素酶在过程中的寿命,有助于更可持续的生产。在这里,我们报道了第一次旨在提高疣状青霉菌内切β-1,4-葡聚糖酶PvCel5A热稳定性的知识进化运动。PvCel5A的C末端区域(第八个α-螺旋,氨基酸残基280–314)被鉴定为提高PvCel5A的热稳定性而不影响其比活性的关键结构决定因素。最有益的变体,PvCel5A-R17,有三个取代基(F16L/Y293F/Q289G);与野生型聚乙烯吡咯烷酮5A相比,其在75℃下的半衰期提高了5.5倍(从32分钟到175分钟),熔化温度提高了7.7℃(从70.8℃)。例外的是,热改进的PvCel5A-R17变体在低温(40℃)下仍保持其比活性。计算分析表明,聚乙烯吡咯烷酮5A碳末端区域的稳定是热稳定性提高的原因。这些知识将有助于缩短纤维素酶工程的时间,从而提高工艺的性能和可持续性。




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