Structure-Function Analysis of a Mixed-linkage β-Glucanase/Xyloglucanase from the Key Ruminal Bacteroidetes Prevotella bryantii B14
Notice bibliographique
Résumé
The recent classification of glycoside hydrolase family 5 (GH5) members into subfamilies enhances the prediction of substrate specificity by phylogenetic analysis. However, the small number of well characterized members is a current limitation to understanding the molecular basis of the diverse specificity observed across individual GH5 subfamilies. GH5 subfamily 4 (GH5_4) is one of the largest, with known activities comprising (carboxymethyl)cellulases, mixed-linkage endo-glucanases, and endo-xyloglucanases. Through detailed structure-function analysis, we have revisited the characterization of a classic GH5_4 carboxymethylcellulase, PbGH5A (also known as Orf4, carboxymethylcellulase, and Cel5A), from the symbiotic rumen Bacteroidetes Prevotella bryantii B14. We demonstrate that carboxymethylcellulose and phosphoric acid-swollen cellulose are in fact relatively poor substrates for PbGH5A, which instead exhibits clear primary specificity for the plant storage and cell wall polysaccharide, mixed-linkage β-glucan. Significant activity toward the plant cell wall polysaccharide xyloglucan was also observed. Determination of PbGH5A crystal structures in the apo-form and in complex with (xylo)glucan oligosaccharides and an active-site affinity label, together with detailed kinetic analysis using a variety of well defined oligosaccharide substrates, revealed the structural determinants of polysaccharide substrate specificity. In particular, this analysis highlighted the PbGH5A active-site motifs that engender predominant mixed-linkage endo-glucanase activity vis à vis predominant endo-xyloglucanases in GH5_4. However the detailed phylogenetic analysis of GH5_4 members did not delineate particular clades of enzymes sharing these sequence motifs; the phylogeny was instead dominated by bacterial taxonomy. Nonetheless, our results provide key enzyme functional and structural reference data for future bioinformatics analyses of (meta)genomes to elucidate the biology of complex gut ecosystems.
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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) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| 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) | 0,001 | 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 ».