Enhancement of Synthetic Trichoderma-Based Enzyme Mixtures for Biomass Conversion with an Alternative Family 5 Glycosyl Hydrolase from Sporotrichum thermophile
Notice bibliographique
Résumé
Enzymatic conversion of lignocellulosic materials to fermentable sugars is a limiting step in the production of biofuels from biomass. We show here that combining enzymes from different microbial sources is one way to identify superior enzymes. Extracts of the thermophilic fungus Sporotrichum thermophile (synonym Myceliophthora thermophila) gave synergistic release of glucose (Glc) and xylose (Xyl) from pretreated corn stover when combined with an 8-component synthetic cocktail of enzymes from Trichoderma reesei. The S. thermophile extracts were fractionated and an enhancing factor identified as endo-β1,4-glucanase (StCel5A or EG2) of subfamily 5 of Glycosyl Hydrolase family 5 (GH5_5). In multi-component optimization experiments using a standard set of enzymes and either StCel5A or the ortholog from T. reesei (TrCel5A), reactions containing StCel5A yielded more Glc and Xyl. In a five-component optimization experiment (i.e., varying four core enzymes and the source of Cel5A), the optimal proportions for TrCel5A vs. StCel5A were similar for Glc yields, but markedly different for Xyl yields. Both enzymes were active on lichenan, glucomannan, and oat β-glucan; however, StCel5A but not TrCel5A was also active on β1,4-mannan, two types of galactomannan, and β1,4-xylan. Phylogenetically, fungal enzymes in GH5_5 sorted into two clades, with StCel5A and TrCel5A belonging to different clades. Structural differences with the potential to account for the differences in performance were deduced based on the known structure of TrCel5A and a homology-based model of StCel5A, including a loop near the active site of TrCel5A and the presence of four additional Trp residues in the active cleft of StCel5A. The results indicate that superior biomass-degrading enzymes can be identified by exploring taxonomic diversity combined with assays in the context of realistic enzyme combinations and realistic substrates. Substrate range may be a key factor contributing to superior performance within GH5_5.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».