Some Like It Cold: Stability, activity, and oligomerization of psychrophilic enzymes
Notice bibliographique
Résumé
Extremophilic organisms inhabit all four corners of the world, and among them, we find psychrophiles. Psychrophiles, which translates to cold-loving, are organisms that excel at survival and reproduction in cold environments and have developed marvellous molecular adaptations to achieve this. A crucial adaptation is the evolution of the so-called cold-active enzymes, which are biocatalysts able to overcome the exponential dampening of the catalytic activity induced by a decrease in the temperature. In other words, cold-active enzymes are highly efficient in the cold; however, they often pay the price in terms of lower thermodynamic stability. The current energy crisis emphasizes the need for improved ways to reduce our energy consumption by, among other means, developing novel technologies requiring less heat input. Therefore, high catalytic rates at low temperatures make cold-active enzymes attractive biocatalysts for industrial applications, such as food preparation and conservation, textile processing, biofuel production, and pharmacological formulation. <br/>This dissertation uses computational, biophysical, and structural approaches to study the structure-function relationship of cold-active enzymes. We were interested in understanding what determines cold-activity on a molecular level and whether the aforementioned stability price can be overcome to develop potentially highly active and stable enzymes. To achieve this, the author has identified, expressed, and characterized several novel enzymes from genomes of psychrophilic bacteria uniquely capable of subzero growth yet also tolerant towards relatively high temperatures. These studies have led to exciting observations showing that low thermodynamic stability is common amongst cold-active enzymes and that electrostatic interactions may play a crucial role in stability improvement. Furthermore, the author also chose to study an industrially relevant lactose-degrading enzyme previously discovered by our collaborators. We found that this enzyme is highly active but has a severely low tolerance against heat and chemical denaturation. Moreover, we were able to show how the stability and cold-activity of this enzyme are connected to its biological assembly, which is a rarely reported aspect of cold-active enzymes. <br/>
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».