Mejorada Termostabilidad y Actividad Enzimática de Variantes de cel6A mediante Ingeniería Empírica de Dominios
Autores: Ali, Imran; Rehman, Hafiz Muzzammel; Mirza, Muhammad Usman; Akhtar, Muhammad Waheed; Asghar, Rehana; Tariq, Muhammad; Ahmed, Rashid; Tanveer, Fatima; Khalid, Hina; Alghamdi, Huda Ahmed; Froeyen, Matheus
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Mejorada Termostabilidad y Actividad Enzimática de Variantes de cel6A mediante Ingeniería Empírica de Dominios
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Biología
Palabras clave
Celulasas
Bioetanol
Ingeniería de dominios
Actividad catalítica
Estabilidad térmica
Simulaciones de dinámica molecular
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 15
Citaciones: Sin citaciones
Las celulasas son un conjunto de enzimas lignocelulolíticas, capaces de producir bioetanol renovable ecológico y de bajo costo. Sin embargo, la baja estabilidad y actividad hidrolítica limitan su aplicabilidad a gran escala en la industria. En este trabajo, informamos sobre la ingeniería de dominios de la endoglucanasa (cel6A) para mejorar su actividad catalítica y estabilidad térmica. Posteriormente, se analizó la actividad enzimática y la termostabilidad de la variante más eficiente denominada cel6A.CBC mediante simulaciones de dinámica molecular. Esta variante demostró una actividad profunda contra sustratos celulósicos solubles e insolubles como papel de filtro, bagazo tratado con álcali, celulosa amorfa regenerada (RAC) y celulosa microcristalina bacteriana. La variante cel6A.CBC mostró la mayor catalización de celulosa carboximetílica (CMC) y otros sustratos insolubles relacionados a un pH de 6.0 y una temperatura de 60 grados C. Además, se observó una sólida justificación entre los hallazgos experimentales y el modelado molecular de cel6A.CBC, que reveló la termostabilidad de cel6A.CBC a 26.85, 60.85 y 74.85 grados C, así como flexibilidad estructural a 126.85 grados C. Por lo tanto, un derivado termostable de cel6A diseñado en el presente trabajo ha mejorado el rendimiento biológico y puede ser una construcción útil para la producción masiva de bioetanol a partir de biomasa vegetal.
Descripción
Las celulasas son un conjunto de enzimas lignocelulolíticas, capaces de producir bioetanol renovable ecológico y de bajo costo. Sin embargo, la baja estabilidad y actividad hidrolítica limitan su aplicabilidad a gran escala en la industria. En este trabajo, informamos sobre la ingeniería de dominios de la endoglucanasa (cel6A) para mejorar su actividad catalítica y estabilidad térmica. Posteriormente, se analizó la actividad enzimática y la termostabilidad de la variante más eficiente denominada cel6A.CBC mediante simulaciones de dinámica molecular. Esta variante demostró una actividad profunda contra sustratos celulósicos solubles e insolubles como papel de filtro, bagazo tratado con álcali, celulosa amorfa regenerada (RAC) y celulosa microcristalina bacteriana. La variante cel6A.CBC mostró la mayor catalización de celulosa carboximetílica (CMC) y otros sustratos insolubles relacionados a un pH de 6.0 y una temperatura de 60 grados C. Además, se observó una sólida justificación entre los hallazgos experimentales y el modelado molecular de cel6A.CBC, que reveló la termostabilidad de cel6A.CBC a 26.85, 60.85 y 74.85 grados C, así como flexibilidad estructural a 126.85 grados C. Por lo tanto, un derivado termostable de cel6A diseñado en el presente trabajo ha mejorado el rendimiento biológico y puede ser una construcción útil para la producción masiva de bioetanol a partir de biomasa vegetal.