| dc.rights.license | CC0 | en_US |
| dc.contributor.author | De Lemos Esteves, Frédéric | |
| dc.contributor.author | Ruelle, Virginie | |
| dc.contributor.author | Lamotte-Brasseur, Josette | |
| dc.contributor.author | QUINTING, Birgit | |
| dc.contributor.author | Frère, Jean-Marie | |
| dc.date.accessioned | 2021-08-17T12:40:58Z | |
| dc.date.available | 2021-08-17T12:40:58Z | |
| dc.date.issued | 2004 | |
| dc.identifier.issn | 14976314 | en_US |
| dc.identifier.uri | https://luck.synhera.be/handle/123456789/1124 | |
| dc.description.abstract | 13 (2004), p. 1209-1218 | en_US |
| dc.description.abstractfr | Xyl1 de Streptomyces sp. Le S38 appartient à la famille 11 de faible masse moléculaire des endo-β-1,4-xylanases. Son
la structure tridimensionnelle a été résolue à 2,0 Å et sa température et son pH optimaux pour enzymatique
l'activité sont de 60°C et 6,0, respectivement. Aspergillus kawachii xylanase XynC appartient à la même famille mais
est une enzyme acidophile avec un pH optimal de 2,0. La comparaison structurelle de Xyl1 et XynC a montré
différences de résidus entourant les deux chaînes latérales d'acide glutamique impliquées dans la catalyse qui pourraient être
responsable de l'adaptation acidophile de XynC. Les mutations W20Y, N48D, A134E et Y193W ont été
introduits par mutagenèse dirigée et combinés dans plusieurs mutants. Trp 20 et Tyr 193 sont impliqués
dans la liaison au substrat. La mutation Y193W a inactivé Xyl1 alors que W20Y a diminué le pH optimal de
Xyl1 à 5,0 et a légèrement augmenté son activité spécifique. La mutation N48D a également diminué le pH optimal
de Xyl1 par une unité. La substitution A134E n'a induit aucun changement, mais lorsqu'elle est combinée avec N48D,
un effet synergique a été observé avec une diminution de 1,4 unité du pH optimal. La modélisation a montré que la
les orientations du résidu 193 et de l'Arg 131 entièrement conservé sont différentes en acidophile et « alcalin »
xylanases alors que le Tyr 20 introduit modifie probablement le pKa du catalyseur acide-base via le résidu
Asn 48. L'amarrage d'un analogue de substrat dans le site catalytique a mis en évidence des différences frappantes entre Xyl1 et
XynC dans la liaison au substrat. Les calculs d'hydrophobie ont montré une corrélation entre l'adaptation acidophile et une diminution de l'hydrophobie autour des deux chaînes latérales d'acide glutamique impliquées dans la catalyse. | en_US |
| dc.description.abstracten | Xyl1 from Streptomyces sp. S38 belongs to the low molecular mass family 11 of endo-β-1,4-xylanases. Its
three-dimensional structure has been solved at 2.0 Å and its optimum temperature and pH for enzymatic
activity are 60°C and 6.0, respectively. Aspergillus kawachii xylanase XynC belongs to the same family but
is an acidophilic enzyme with an optimum pH of 2.0. Structural comparison of Xyl1 and XynC showed
differences in residues surrounding the two glutamic acid side chains involved in the catalysis that could be
responsible for the acidophilic adaptation of XynC. Mutations W20Y, N48D, A134E, and Y193W were
introduced by site-directed mutagenesis and combined in multiple mutants. Trp 20 and Tyr 193 are involved
in substrate binding. The Y193W mutation inactivated Xyl1 whereas W20Y decreased the optimum pH of
Xyl1 to 5.0 and slightly increased its specific activity. The N48D mutation also decreased the optimum pH
of Xyl1 by one unit. The A134E substitution did not induce any change, but when combined with N48D,
a synergistic effect was observed with a 1.4 unit decrease in the optimum pH. Modeling showed that the
orientations of residue 193 and of the fully conserved Arg 131 are different in acidophilic and “alkaline”
xylanases whereas the introduced Tyr 20 probably modifies the pKa of the acid–base catalyst via residue
Asn 48. Docking of a substrate analog in the catalytic site highlighted striking differences between Xyl1 and
XynC in substrate binding. Hydrophobicity calculations showed a correlation between acidophilic adaptation and a decreased hydrophobicity around the two glutamic acid side chains involved in catalysis. | en_US |
| dc.description.tableofcontents | Results
Comparison of Xyll with acidophilic endo-β-1, 4-xylanases
Site-directed mutagenesis
Preliminary characterization of the recombinants proteins
Thermophilicity and thermostability
Acid stability
pH profiles of the purified proteins
Modeling of the mutants
Hydrophobicity calculations
Enzyme-substrate interactions
Discussion
Materials and methods
Bacterial hosts strains and plasmids
Media, antibiotics, and culture conditions
Cloning, mutagenesis, and DNA sequencing
pH-dependence of xylanase activity
Proteins purification and analysis
Fluorescence study and circular dichroism spectroscopy
Amino acid numbering
Modeling of protein structures
Hydrophobicity
Modeling of the substrate
Acknowledgments
References | en_US |
| dc.language.iso | EN | en_US |
| dc.publisher | Cold Spring Harbor Laboratory Press | en_US |
| dc.relation.ispartof | Protein Science | en_US |
| dc.rights.uri | ? | en_US |
| dc.subject | endo-β-1, 4-xylanase | en_US |
| dc.subject | acidophilicity | en_US |
| dc.subject | site-directed mutagenesis | en_US |
| dc.subject | structural analysis | en_US |
| dc.subject | hydrophobicity | en_US |
| dc.subject | docking | en_US |
| dc.subject.fr | endo-β-1, 4-xylanase | en_US |
| dc.subject.fr | acidophilie | en_US |
| dc.subject.fr | mutagenèse dirigée | en_US |
| dc.subject.fr | analyse structurelle | en_US |
| dc.subject.fr | hydrophobie | en_US |
| dc.subject.fr | docking | en_US |
| dc.title | Acidophilic adaptation of family 11 endo-β-1, 4-xylanases: Modeling and mutational analysis | en_US |
| dc.title.fr | Adaptation acidophile des endo-β-1, 4-xylanases de la famille 11 : Modélisation et analyse mutationnelle | en_US |
| dc.type | Article scientifique | en_US |
| synhera.classification | Sciences du vivant | en_US |
| synhera.institution | Autre | en_US |
| synhera.otherinstitution | Université de Liège, Centre d'Ingénierie des Protéines, Institut de Chimie, B6a | en_US |
| synhera.otherinstitution | Université de Liège, Laboratoire de Spectrométrie de Masse | en_US |
| synhera.otherinstitution | Centre d'Economie Rurale, Division Immunologie Animale | en_US |
| synhera.stakeholders.fund | ? | en_US |
| synhera.cost.total | ? | en_US |
| synhera.cost.apc | ? | en_US |
| synhera.cost.comp | ? | en_US |
| synhera.cost.acccomp | ? | en_US |
| dc.description.version | Oui | en_US |
| dc.rights.holder | ULiège, Centre d'Economie Rurale (Marloie) | en_US |
