Screening and Characterization of Novel Polyesterases from Environmental Metagenomes with High Hydrolytic Activity against Synthetic Polyesters
Notice bibliographique
Résumé
The continuous growth of global plastics production, including polyesters, has resulted in increasing plastic pollution and subsequent negative environmental impacts. Therefore, enzyme-catalyzed depolymerization of synthetic polyesters as a plastics recycling approach has become a focus of research. In this study, we screened over 200 purified uncharacterized hydrolases from environmental metagenomes and sequenced microbial genomes and identified at least 10 proteins with high hydrolytic activity against synthetic polyesters. These include the metagenomic esterases MGS0156 and GEN0105, which hydrolyzed polylactic acid (PLA), polycaprolactone, as well as bis(benzoyloxyethyl)-terephthalate. With solid PLA as a substrate, both enzymes produced a mixture of lactic acid monomers, dimers, and higher oligomers as products. The crystal structure of MGS0156 was determined at 1.95 Å resolution and revealed a modified α/β hydrolase fold, with a lid domain and highly hydrophobic active site. Mutational studies of MGS0156 identified the residues critical for hydrolytic activity against both polyester and monoester substrates, with two-times higher polyesterase activity in the MGS0156 L169A mutant protein. Thus, our work identified novel, highly active polyesterases in environmental metagenomes and provided molecular insights into their activity, thereby augmenting our understanding of enzymatic polyester hydrolysis.
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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 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| 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 ».