Molecular mechanism for endo-type action of glycoside hydrolase family 55 endo-β-1,3-glucanase on β1-3/1-6-glucan
Notice bibliographique
Résumé
The glycoside hydrolase family 55 (GH55) includes inverting exo-β-1,3-glucosidases and endo-β-1,3-glucanases, acting on laminarin, which is a β1-3/1-6-glucan consisting of a β1-3/1-6-linked main chain and β1-6-linked branches. Despite their different modes of action toward laminarin, endo-β-1,3-glucanases share with exo-β-1,3-glucosidases conserved residues that form the dead-end structure of subsite −1. Here, we investigated the mechanism of endo-type action on laminarin by GH55 endo-β-1,3-glucanase MnLam55A, identified from Microdochium nivale . MnLam55A, like other endo-β-1,3-glucanases, degraded internal β-d-glucosidic linkages of laminarin, producing more reducing sugars than the sum of d-glucose and gentiooligosaccharides detected. β1-3-Glucans lacking β1-6-linkages in the main chain were not hydrolyzed. NMR analysis of the initial degradation of laminarin revealed that MnLam55A preferentially cleaved the non-reducing terminal β1-3-linkage of the laminarioligosaccharide moiety at the reducing end side of the main chain β1-6-linkage. MnLam55A liberates d-glucose from laminaritriose and longer laminarioligosaccharides, but k cat / K m values to laminarioligosaccharides ( ≤ 4.21 s −1 mM −1 ) were much lower than to laminarin (5,920 s −1 mM −1 ). These results indicate that β-glucan binding to the minus subsites of MnLam55A, including exclusive binding of the gentiobiosyl moiety to subsites −1 and −2, is required for high hydrolytic activity. A crystal structure of MnLam55A, determined at 2.4 Å resolution, showed that MnLam55A adopts an overall structure and catalytic site similar to those of exo-β-1,3-glucosidases. However, MnLam55A possesses an extended substrate-binding cleft that is expected to form the minus subsites. Sequence comparison suggested that other endo-type enzymes share the extended cleft structure. The specific hydrolysis of internal linkages in laminarin is presumably common to GH55 endo-β-1,3-glucanases.
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Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| 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) | 0,001 | 0,000 |
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Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».