Characterization of Polymer Degrading Lipases, LIP1 and LIP2 From Pseudomonas chlororaphis PA23
Notice bibliographique
Résumé
The outstanding metabolic and bioprotective properties of the bacterial genusPseudomonasmake these species a potentially interesting source for the search of hydrolytic activities that could be useful for the degradation of plastics. We identified two genes encoding the intracellular lipases LIP1 and LIP2 of the biocontrol bacteriumPseudomonas chlororaphisPA23 and subsequently performed cloning and expression inEscherichia coli. Thelip1gene has an open reading frame of 828 bp and encodes a protein of 29.7 kDa whereas thelip2consists of 834 bp and has a protein of 30.2 kDa. Although secondary structure analyses of LIP1 and LIP2 indicate a dominant α/β-hydrolase-fold, the two proteins differ widely in their amino acid sequences (15.39% identity), substrate specificities, and hydrolysis rates. Homology modeling indicates the catalytic serine in both enzymes located in a GXSXG sequence motif (lipase box). However, LIP1 has a catalytic triad of Ser152-His253-Glu221 with a GGX-type oxyanion pocket, whereas LIP2 has Ser138-His249-Asp221 in its active site and a GX-type of oxyanion hole residues. However, LIP1 has a catalytic triad of Ser152-His253-Glu221 with an oxyanion pocket of GGX-type, whereas LIP2 has Ser138-His249-Asp221 in its active site and a GX-type of oxyanion hole residues. Our three-dimensional models of LIP1 and LIP2 complexed with a 3-hydroxyoctanoate dimer revealed the core α/β hydrolase-type domain with an exposed substrate binding pocket in LIP1 and an active-site capped with a closing lid domain in LIP2. The recombinant LIP1 was optimally active at 45°C and pH 9.0, and the activity improved in the presence of Ca2+. LIP2 exhibited maximum activity at 40°C and pH 8.0, and was unaffected by Ca2+. Despite different properties, the enzymes exhibited broadsubstrate specificity and were able to hydrolyze short chain length and medium chain length polyhydroxyalkanoates (PHAs), polylactic acid (PLA), and para-nitrophenyl (pNP) alkanoates. Gel Permeation Chromatography (GPC) analysis showed a decrease in the molecular weight of the polymers after incubation with LIP1 and LIP2. The enzymes also manifested some polymer-degrading activity on petroleum-based polymers such as poly(ε-caprolactone) (PCL) and polyethylene succinate (PES), suggesting that these enzymes could be useful for biodegradation of synthetic polyester plastics. The study will be the first report of the complete characterization of intracellular lipases from bacterial and/orPseudomonasspecies. The lipases, LIP1 and LIP2 are different from other bacterial lipases/esterases in having broad substrate specificity for polyesters.
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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) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| 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 | 0,000 |
| 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 ».