Xylo- and cello-oligosaccharide oxidation by gluco-oligosaccharide oxidase from Sarocladium strictumand variants with reduced substrate inhibition
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: The oxidation of carbohydrates from lignocellulose can facilitate the synthesis of new biopolymers and biochemicals, and also reduce sugar metabolism by lignocellulolytic microorganisms, reserving aldonates for fermentation to biofuels. Although oxidoreductases that oxidize cellulosic hydrolysates have been well characterized, none have been reported to oxidize substituted or branched xylo-oligosaccharides. Moreover, this is the first report that identifies amino acid substitutions leading to GOOX variants with reduced substrate inhibition. RESULTS: The recombinant wild type gluco-oligosaccharide oxidase (GOOX) from the fungus Sarocladium strictum, along with variants that were generated by site-directed mutagenesis, retained the FAD cofactor, and showed high activity on cello-oligosaccharide and xylo-oligosaccharides, including substituted and branched xylo-oligosaccharides. Mass spectrometric analyses confirmed that GOOX introduces one oxygen atom to oxidized products, and 1H NMR and tandem mass spectrometry analysis confirmed that oxidation was restricted to the anomeric carbon. The A38V mutation, which is close to a predicted divalent ion-binding site in the FAD-binding domain of GOOX but 30 Å away from the active site, significantly increased the kcat and catalytic efficiency of the enzyme on all oligosaccharides. Eight amino acid substitutions were separately introduced to the substrate-binding domain of GOOX-VN (at positions Y72, E247, W351, Q353 and Q384). In all cases, the Km of the enzyme variant was higher than that of GOOX, supporting the role of corresponding residues in substrate binding. Most notably, W351A increased Km values by up to two orders of magnitude while also increasing kcat up to 3-fold on cello- and xylo-oligosaccharides and showing no substrate inhibition. CONCLUSIONS: This study provides further evidence that S. strictum GOOX has broader substrate specificity than the enzyme name implies, and that substrate inhibition can be reduced by removing aromatic side chains in the -2 binding subsite. Of the enzyme variants, W351A might be particularly advantageous when oxidizing oligosaccharides present at high substrate concentrations often experienced in industrial processes.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
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) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 ».