Swollenin, một protein Trichoderma reesei có trình tự tương tự như các expansin thực vật, thể hiện hoạt tính phá vỡ trên các vật liệu chứa cellulose

FEBS Journal - Tập 269 Số 17 - Trang 4202-4211 - 2002
Markku Saloheimo1, Marja Paloheimo, Satu Hakola, Jaakko Pere, Barbara Swanson, Eini Nyyssönen, A. R. Bhatia, Michael Ward, Merja Penttilä
1VTT Biotechnology, PO Box 1500, 02044 VTT, Finland. [email protected]

Tóm tắt

Các protein trong thành tế bào thực vật được gọi là expansin được cho là có khả năng phá vỡ liên kết hydro giữa các polysaccharide trong thành tế bào mà không phân hủy chúng. Chúng tôi mô tả ở đây một gen mới với sự tương đồng về trình tự với các expansin thực vật, được phân lập từ nấm phân giải cellulose Trichoderma reesei. Protein được gọi là swollenin có một miền liên kết cellulose kiểu nấm ở đầu N, được kết nối bởi một vùng kết nối với miền tương tự expansin. Protein này cũng chứa các vùng tương tự với các bản lặp fibronectin loại III có ở động vật có vú, lần đầu tiên được tìm thấy trong một protein nấm. Gen swollenin được điều hòa theo cách tương tự như các gen cellulase của T. reesei. Vai trò sinh học của SWOI đã được nghiên cứu bằng cách phá hủy gen swo1 từ T. reesei. Sự phá hủy này không có tác động rõ rệt đến tỷ lệ sinh trưởng trên glucose hay trên các nguồn carbon cellulose khác nhau. Phân tích lai Southern không chặt chẽ của DNA gen Trichoderma với swo1 cho thấy sự hiện diện của các gen tương tự swollenin khác, có thể thay thế cho sự mất mát của SWOI trong mẫu phá hủy. Gen swollenin đã được biểu hiện trong men và Aspergillus niger var. awamori. Các thí nghiệm hoạt tính trên sợi bông và giấy lọc được thực hiện với dịch chiết men chứa SWOI tập trung, đã phá hủy cấu trúc của các sợi bông mà không tạo ra lượng đường khử có thể phát hiện. Nó cũng làm suy yếu giấy lọc như được đánh giá bởi một thiết bị đo độ kéo dài. Protein SWOI đã được tinh sạch từ dịch chiết văn hóa của A. niger var. awamori và được sử dụng trong một thí nghiệm hoạt tính với thành tế bào Valonia. Nó đã phá hủy cấu trúc của các thành tế bào mà không sản xuất được lượng đường khử có thể phát hiện.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

10.1146/annurev.arplant.50.1.391

10.1016/S1369-5266(99)00039-4

10.1038/35030000

10.1073/pnas.92.20.9245

10.1073/pnas.94.11.5955

10.1073/pnas.94.12.6559

10.1073/pnas.91.14.6574

10.1046/j.1365-313x.2000.00742.x

McQueen‐Mason S., 1992, Two endogenous proteins that induce cell wall extension in plants, Plant Cell, 4, 1425

10.1073/pnas.160276997

10.1017/CBO9781139163972.010

10.1016/S0168-1656(97)00097-7

10.1006/pmpp.2000.0301

10.1111/j.1365-2958.1994.tb00417.x

10.1016/0076-6879(91)94004-V

Mandels M., 1971, Enhanced cellulase production by a mutant of Trichoderma viridae, Appl. Microbiol., 21, 152, 10.1128/am.21.1.152-154.1971

10.1016/0378-1119(87)90110-7

10.1093/nar/20.6.1425

Sambrook J., 1989, Molecular Cloning: a Laboratory Manual

10.1021/bi00591a005

10.1111/j.1472-765X.1985.tb01479.x

Laemmli, U.K., 1970, Cleavage of structural proteins during the assembly of of the head of bacteriophage T4, Nature, 227, 680, 10.1038/227680a0

10.1007/BF00279894

10.1007/BF00164459

10.1110/ps.9.5.991

10.1016/0168-1656(92)90074-J

10.1351/pac198759020257

Pere J., 1995, Effects of purified Trichoderma reesei cellulases on the fiber properties of kraft pulp, Tappi J., 78, 71

10.1074/jbc.271.35.21268

Sumner J., 1949, Laboratory Experiments in Biological Chemistry, 38

10.1002/bip.1974.360131005

10.1007/BF02172374

10.1016/0378-1119(86)90023-5

10.1016/0378-1119(88)90541-0

10.1038/nbt1083-691

10.1021/bi00444a016

10.1093/protein/8.5.443

10.1016/0014-5793(84)80148-9

10.1007/BF00160409

10.1016/0014-5793(92)80871-D

10.1128/aem.63.4.1298-1306.1997

10.1016/0378-1119(88)90549-5

10.1038/nbt1191-1096

Harman G., 1998, Trichoderma and Gliocladium, 10.1201/9781482267945

10.1002/pol.1972.150100819

10.1104/pp.118.2.333

10.1021/bi00049a037

10.1046/j.1432-1327.1999.00462.x

10.1073/pnas.91.21.10114

10.1111/j.1574-6968.1992.tb05449.x

10.1042/bj1040716

Thông tin
Thông tin xuất bản

FEBS Journal

Tập 269 Số 17

4202-4211

Thông tin tác giả