DE19531944A1 - New endo-xylanase enzymes - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft neue Endo-Xylanasen mit extremer Thermo stabilität. Anwendungsgebiete der Erfindung sind u. a. die Enzym-, die Zellstoff-, die Papier- und die Futtermittel industrie.The invention relates to new extreme thermo-xylanases stability. Fields of application of the invention are inter alia. the Enzyme, pulp, paper and animal feed Industry.
Mikrobielle Cellulasen und Xylanasen haben für die Veredlung pflanzlicher, d. h. regenerierbarer Rohstoffe natürlicherweise große Bedeutung: Die Struktur-Polysaccharide Cellulose und Hemicellulose (Xylan ist deren wichtigste Komponente) stellen 50% der gesamten pflanzlichen Biomasse dar und sind damit die auf der Erde verbreitetsten organischen Moleküle überhaupt. Gegenwärtig sind bereits zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten für o. g. mikrobielle Enzyme bekannt:Microbial cellulases and xylanases have been used for grafting vegetable, d. H. renewable raw materials naturally great importance: the structural polysaccharides cellulose and Hemicellulose (xylan is its main component) 50% of the total plant biomass and are therefore the the most common organic molecules on earth. There are already numerous possible uses for o. g. known microbial enzymes:
-
- Enzymatische Behandlung (β-Glucanasen, Xylanasen) pflanz
licher Futtermittel (Verdaulichkeit, verbesserter Wirkungs
grad)
Zur Verbesserung der Zugänglichkeit von Hexosanen und Pentosanen für Futterzwecke aus Getreiden und Ver arbeitungsrückständen pflanzlicher Rohstoffe werden in zunehmendem Maße Enzympräparate eingesetzt. Diese werden dem Futter zugemischt und entfalten direkt im Intestinal trakt der Tiere ihre polysaccharidspaltende Wirkung. Dadurch kommt es zu einer vorteilhaften Veränderung sowohl der chemischen Zusammensetzung (steigender Gehalt an Monosacchariden und damit besserer Futterwert) als auch der physikalischen Eigenschaften (Herabsetzung der Viskosität und damit bessere Verdaulichkeit) des Darminhaltes.- Enzymatic treatment (β-glucanases, xylanases) of vegetable feed (digestibility, improved efficiency)
Enzyme preparations are increasingly being used to improve the accessibility of hexosans and pentosans for feed purposes from grains and processing residues of vegetable raw materials. These are added to the feed and develop their polysaccharide-splitting effect directly in the intestinal tract of the animals. This results in an advantageous change in both the chemical composition (increasing content of monosaccharides and thus better feed value) and the physical properties (lower viscosity and thus better digestibility) of the intestinal contents. - - Verbesserung des Silierungsprozesses.- Improvement of the ensiling process.
- - Enzymatische Verzuckerung von landwirtschaftlichen und industriellen Abfallprodukten.- Enzymatic saccharification of agricultural and industrial waste products.
- - Xylanase-Vorbehandlung von Cellulose für die Papierherstel lung (Entfernung störenden Xylans).- Xylanase pretreatment of cellulose for papermaking lung (removal of interfering xylan).
Xylanasen spielen aufgrund des hohen Pentosangehaltes in Ge treiden und anderen pflanzlichen Futtermitteln eine Hauptrolle bei der Verbesserung der Verdaulichkeit und des Wirkungsgrades. Sie sind in Enzymkomplexen pilzlicher Herkunft häufig defizitär. Die Erhöhung ihres Anteils in industriellen Enzympräparaten ist eine aktuelle Aufgabe. Die Hauptziele der Forschung sind auf eine Erhöhung der spezifischen Aktivität, verbesserte Anwen dungsstabilität und entsprechend effiziente und kostengünstige Herstellung gerichtet. Während der verstärkte Einsatz von Cellulasen aufgrund der niedrigen spezifischen Aktivität als wenig aussichtsreich eingeschätzt wird, ist das Interesse an den bedeutend effizienteren Xylanasen, die eine 100-1000 fach höhere Aktivität aufweisen, ständig gestiegen. Besonders die Gewinnung extrem thermostabiler Xylanasen könnte für den industriellen Einsatz einen immensen Vorteil bedeuten.Xylanases play due to the high pentosan content in Ge cereals and other vegetable feedstuffs play a major role in improving digestibility and efficiency. They are often deficient in enzyme complexes of fungal origin. The increase in their share in industrial enzyme preparations is a current task. The main goals of the research are on an increase in the specific activity, improved application stability and correspondingly efficient and cost-effective Manufacturing directed. During the increased use of Cellulases due to the low specific activity than The interest in the significantly more efficient xylanases, which are 100-1000 times higher Show activity, steadily increased. Especially the extraction extremely thermostable xylanases could be used for industrial purposes Use mean an immense advantage.
Jährlich werden weltweit etwa 56-70 Mio t gebleichter Zellstoff nach dem KRAFT Prozeß hergestellt. Dabei wird durch alkalische Natriumsulfit-Kochung ein gefärbter Rohzellstoff erhalten und dieser anschließend über fünf Stufen mit Chlor bzw. Chloroxid gebleicht. Während der Bleiche entstehen Dioxine sowie Organo- Chlor-Verbindungen, welche die Umwelt belasten.Every year around 56-70 million tons of bleached pulp are produced worldwide manufactured according to the KRAFT process. This is done by alkaline Sodium sulfite boiling obtained a colored raw pulp and this then over five stages with chlorine or chlorine oxide bleached. Dioxins and organo- Chlorine compounds that pollute the environment.
Zur Vermeidung höherer Umweltbelastungen ist der Einsatz mikro bieller Xylanasen interessant, da sie die Zellstoffbleiche fördern und damit zum partiellen Einsatz von chlorhaltigen Bleichmitteln beitragen. Da eine gute Bleiche nur bei hohen Temperaturen und unter alkalischen Bedingungen erzielt wird, sollten die eingesetzten Xylanasen idealerweise unter diesen Bedingungen wirksam sein.To avoid higher environmental pollution, the insert is micro bieller xylanases are interesting because they bleach pulp promote and thus to the partial use of chlorine-containing Bleach contribute. As a good bleach only at high Temperatures and under alkaline conditions, the xylanases used should ideally be among these Conditions to be effective.
Es sind verstärkt Xylanasen aus thermophilen Organismen selek tiert worden, die zwischen 70-90° noch eine verhältnismäßig gute Stabilität aufweisen. Leider werden die Enzyme nur in sehr geringer Menge gebildet, so daß nur Verfahren der rekombinanten Herstellung entsprechender Enzympräparate aussichtsreich er scheinen. Damit ist die Klonierung der relevanten Enzymgene ein unumgänglicher erster Schritt für deren spätere effiziente Herstellung. Zudem befriedigen auch die in jüngster Zeit be schriebenen Xylanasen hinsichtlich ihrer Thermostabilität nicht, da ein Einsatz während des Kochprozesses nach wie vor aus geschlossen ist (G. Schulz u. W. Hirte: Cellulose- und Hemi cellulose- spaltende Enzyme. In H. Ruttloff (ed.): Industrielle Enzyme. Behrs Verl. Hamburg. 1994).Xylanases from thermophilic organisms are increasingly selective that between 70-90 ° is still relatively good Have stability. Unfortunately, the enzymes only work in a great deal small amount formed, so that only method of recombinant The production of corresponding enzyme preparations is promising seem. This is the cloning of the relevant enzyme genes unavoidable first step for their later efficient Manufacturing. In addition, the be did not write xylanases with regard to their thermostability, because an insert during the cooking process is still out is closed (G. Schulz and W. Hirte: Cellulose- und Hemi cellulose-splitting enzymes. In H. Ruttloff (ed.): Industrielle Enzymes. Behrs Verl. Hamburg. 1994).
Die Erfindung hat das Ziel, einen Komplex von neuen Endo-Xylanasen mit einem breiten Spektrum an Eigenschaften, maßgeschneidert für den jeweiligen Zweck, zur Verfügung zu stellen. Die wichtigsten Eigenschaften sollen hohe Thermo stabilität und Spezifität sein. Daraus abgeleitet besteht die Aufgabe der Erfindung u. a. darinThe invention aims to provide a complex of new Endo-xylanases with a wide range of properties, tailor-made for each purpose, available too place. The main properties are said to be high thermal stability and specificity. Derived from this is the Object of the invention inter alia in this
- - neue Endo-Xylanasen mit einem Temperaturoptimum von mindestens 100°C, geeignet für den Einsatz bei Kochprozessen,- new endo-xylanases with a temperature optimum of at least 100 ° C, suitable for use at Cooking processes,
undand
- - neue Endo-Xylanasen mit geringer Temperaturstabilität, jedoch mit spezifischer Abbaufähigkeit für störende Bestandteile in der Tierernährung,- new endo-xylanases with low temperature stability, but with specific degradability for disruptive ones Components in animal nutrition,
zu entwickeln.to develop.
Die Aufgabe der Erfindung wird gemäß Anspruch 1 gelöst, die Unteransprüche sind bevorzugte, für den jeweiligen konkreten Fall anzuwendende Varianten.The object of the invention is achieved according to claim 1, which Subclaims are preferred for each specific one Case variants to be used.
Kernstück der Erfindung ist ein Enzymsystem, das aus 3 Domänen besteht und folgendermaßen schematisch dargestellt werden kann:The core of the invention is an enzyme system that consists of 3 domains exists and can be represented schematically as follows:
Diese für die jeweiligen Eigenschaften verantwortlichen Domänen können gemäß der Erfindung in verschiedener Weise neu kombiniert werden.These domains responsible for the respective properties can be recombined in various ways according to the invention will.
Eine bevorzugte Endo-Xylanase ist die aus Thermotoga neapolitana gewonnene Endo-Xylanase A (xynA), die aus 3264 bp besteht und 1055 Aminosäuren kodiert. 340 Aminosäuren gehören zur N-terminalen Domäne A, 316 Aminosäuren zur katalytischen Domäne B und 367 Aminosäuren zur C-terminalen Domäne C. Geeignet ist auch eine weitere Endo-Xylanase aus Thermotoga neapolitana (xynB), die eine starke Sequenzhomologie zur katalytischen Domäne B von xynA aufweist, jedoch nur ein Molekulargewicht von 40 kDa hat. (entspricht 350 Aminosäuren) Die Domänen haben die folgende Anzahl von Aminosäuren: A 340 AS, B1 317 AS, B2 317 AS, C 368 AS.A preferred endo-xylanase is that from Thermotoga neapolitana recovered endo-xylanase A (xynA), which consists of 3264 bp and Coded 1055 amino acids. 340 amino acids belong to the N-terminal domain A, 316 amino acids to the catalytic domain B and 367 amino acids to the C-terminal domain C. Is also suitable another endo-xylanase from Thermotoga neapolitana (xynB), which have strong sequence homology to the catalytic domain B of xynA, but only has a molecular weight of 40 kDa. (corresponds to 350 amino acids) The domains have the following Number of amino acids: A 340 aa, B1 317 aa, B2 317 aa, C 368 AS.
Der Wegfall der Cellulose-Bindungsdomäne (also die Kombination A-B gemäß Anspruch 3) führt zu einer Erhöhung der spezifischen Aktivität ohne Abfall der Thermostabilität. Im Falle von xynA wird die Aktivität auf das 3-fache erhöht, was einen effizienteren Einsatz des Enzyms erlaubt.The elimination of the cellulose binding domain (i.e. the combination A-B according to claim 3) leads to an increase in the specific Activity without a drop in thermostability. In the case of xynA the activity is increased 3 times what a more efficient use of the enzyme allowed.
Die Kombination B-C hat eine geringere Thermostabilität, weist jedoch dafür spezielle Aktivitäten auf. So wird im Falle von xynA ein Enzym erhalten, das für den Aufschluß von Materialien für die Tierernährung vorteilhaft eingesetzt werden kann ( Abbau viskoser Hemicellulosen).The combination B-C has a lower thermal stability, shows however, there are special activities for this. So in the case of xynA obtained an enzyme that is responsible for the digestion of materials can be used advantageously for animal nutrition (degradation viscous hemicelluloses).
Mit der katalytischen Domäne B allein kommt man in Fällen aus, in denen reine Xylane unter relativ milden Bedingungen abgebaut werden sollen.The catalytic domain B alone is sufficient in cases in which pure xylans are broken down under relatively mild conditions should be.
Weitere Kombinationen gemäß der Erfindung ergeben sich, wenn man die Domäne A verkürzt. Die Entfernung eines Repeats mit der Größe von 168 AS führt bei xynA dazu, daß die hohe Thermostabilität des Enzyms weiterhin gewährleistet bleibt.Further combinations according to the invention arise when one the domain A is shortened. Removing a repeat with the With xynA, a size of 168 AS means that the high Thermostability of the enzyme continues to be guaranteed.
Die Erfindung soll nachfolgend durch Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. The invention is to be described in more detail below by means of exemplary embodiments explained.
Das Plasmid pTT17 mit einem 4.8 kb DNA Insert von Thermotoga neapolitana chromosomaler DNA kodiert Aktivitäten, die Xylan, Lichenan und MUC abbauen (Dakhova et al., Biochim Biophys Res Commun 194: 1359-1364 (1993)). Die komplette Nukleotidsequenz wurde in beiden Strängen bestimmt, die Sequenz erscheint als ORF von 3264 bp entsprechend 1055 Aminosäuren. Das Molekulargewicht des von der DNA abgeleiteten Enzyms war 119 323 Da.The plasmid pTT17 with a 4.8 kb DNA insert from Thermotoga neapolitana chromosomal DNA encodes activities that xylan, Degradation of lichenan and MUC (Dakhova et al., Biochim Biophys Res Commun 194: 1359-1364 (1993)). The complete nucleotide sequence was determined in both strands, the sequence appears as an ORF of 3264 bp corresponding to 1055 amino acids. The molecular weight of the enzyme derived from DNA was 119,323 Da.
Wie bei anderen Zellulasen und Xylanasen hat das abgeleitete primäre Translationsprodukt von xynA drei unterschiedliche Domänen A, B und C, denen ein Signalpeptid von 29 Aminosäuren vorangeht. Eine signifikante Ähnlichkeit betreffend die gesamte abgeleitete Aminosäuresequenz der 1055 Reste mit zwei Vertretern von Glycosylhydrolase XynX von Clostridium thermocellum (PROT SWISS Eingang P38853) und XynA von Thermoanaerobium saccharolyticum (Lee et al., J Bacteriol 175: 5890-5898 (1993)) wurde gefunden. Beide Enzyme weisen 27,4% Identität und 27,9% Ähnlichkeit mit dem Thermotoga Enzym auf. Vor kurzem hat Winterhalter et al., Mol Microbiol 15: 431-444 (1995) über die Klonierung und Sequenzierung einer Multidomänxylanase von Tt. maritima berichtet, welche 88,7% Identität mit XynA aus Tt. neapolitana aufweist.As with other cellulases and xylanases, this has been derived primary translation product of xynA three different Domains A, B and C, which have a signal peptide of 29 amino acids goes ahead. A significant similarity regarding the whole deduced amino acid sequence of the 1055 residues with two representatives of Glycosylhydrolase XynX from Clostridium thermocellum (PROT SWISS input P38853) and XynA from Thermoanaerobium saccharolyticum (Lee et al., J Bacteriol 175: 5890-5898 (1993)) was found. Both enzymes show 27.4% identity and 27.9% Resemblance to the Thermotoga enzyme. Recently has Winterhalter et al., Mol Microbiol 15: 431-444 (1995) via the Cloning and sequencing of a multidomain xylanase from Tt. maritima reports that 88.7% identity with XynA from Tt. having neapolitana.
Die Untersuchung der primären Struktur von Xylanase A zeigt eine signifikante Ähnlichkeit seiner zentralen Domäne "B", die die Reste 371 bis 687 umfaßt, mit Enzymen der Glykosylhydrolase-Familie 10 (Henrissat, Biochem J 280: 309-316 (1991), Abb. 3). Überraschenderweise wurde die neben dem Tt. maritima Enzym größte Ähnlichkeit (58,8%) bei der N-terminalen katalytischen Domäne von CelB von Caldocellum saccharolyticum (Saul et al, Appl Environ Microbiol 56: 3117-3124 (1990)) gefunden. Das aktive Zentrum in zahlreichen Familie 10 GlycosylhydrolasenExamination of the primary structure of xylanase A shows a significant similarity of its central domain "B", which comprises residues 371 to 687, with enzymes of the glycosyl hydrolase family 10 (Henrissat, Biochem J 280: 309-316 (1991), Fig. 3). Surprisingly, the next to the Tt. maritima enzyme greatest similarity (58.8%) found in the N-terminal catalytic domain of CelB from Caldocellum saccharolyticum (Saul et al, Appl Environ Microbiol 56: 3117-3124 (1990)). The active center in numerous family 10 glycosyl hydrolases
[GT]-x(2)-[IVN]-x-[LIVMF]-[ST]-E-[LIVMF]-[DN]-[LIVMF][GT] -x (2) - [IVN] -x- [LIVMF] - [ST] -E- [LIVMF] - [DN] - [LIVMF]
wurde innerhalb der Kerndomäne um das vermutliche katalytische Glu-604 gefunden (Abb. 2).was found within the core domain around the putative catalytic Glu-604 ( Fig. 2).
Die N-terminale nichtkatalytische Domäne A (Reste 30-367) zeigt eine signifikante Ähnlichkeit zu den N-terminalen Domänen von XynX von thermocellum und XynA von Tt. maritima und T. saccharolyticum.The N-terminal non-catalytic domain A (residues 30-367) shows a significant similarity to the N-terminal domains of XynX from thermocellum and XynA from Tt. maritima and T. saccharolyticum.
Die C-terminale nichtkatalytische Domäne C ist zu über 80% identisch mit der Cellulosebindungsdomäne, die in Tt. maritima Xylanase A gefunden wurde. Die Sequenzanalyse mittels "dot plot" offenbart die Gegenwart von 2 sich wiederholenden Sequenzen C1 (Position 720-851) und C2 (895-1040, vgl. Abb. 2). Die 2 direkten Repeats weisen 29,8% identische und 8,4% ähnliche Reste auf.The C-terminal non-catalytic domain C is over 80% identical to the cellulose binding domain, which is found in Tt. maritima xylanase A was found. The sequence analysis by means of "dot plot" reveals the presence of 2 repeating sequences C1 (position 720-851) and C2 (895-1040, see Fig. 2). The 2 direct repeats have 29.8% identical and 8.4% similar residues.
Ultraschallbehandelte Extrakte von rekombinanten E. coli-Zellen transformiert mit pTT17 enthalten verschiedene Isozyme mit der Größe 116 kD, 91 kD und 72 kD. Höchstwahrscheinlich sind proteo lytische Prozesse für die verschiedenen Xylanaseformen, die in E. coli Zellen entstehen, verantwortlich. Das MR des größten Isozyms ist mit dem für die xynA Sequenz abgeleiteten Molekulargewicht vergleichbar. Ungefähr 10% der gesamten Enzymaktivität wurde in der periplasmatischen Fraktion gefunden, was anzeigt, daß das vermutliche Signalpeptid auch in E. coli funktionieren kann (Ergebnisse nicht gezeigt). Ultrasonically treated extracts of recombinant E. coli cells transformed with pTT17 contain various isozymes with sizes 116 kD, 91 kD and 72 kD. It is very likely that proteolytic processes are responsible for the various forms of xylanase that arise in E. coli cells. The M R of the largest isozyme is comparable to the molecular weight derived for the xynA sequence. Approximately 10% of the total enzyme activity was found in the periplasmic fraction, indicating that the putative signal peptide can also function in E. coli (results not shown).
Um die Funktion der verschiedenen Domänen zu charakterisieren, wurden geeignete Restriktionsorte benutzt, um einige C-terminale Regionen des Gens zu entfernen (Abb. 4). Die exprimierten verkürzten Proteine AB′′ und AB′ mit entweder 572 oder 668 N-terminalen Aminosäuren zeigten keine Xylanase-Aktivität. Das andere Protein AB mit 775 N-terminalen Aminosäuren war vollkommen aktiv, was belegt, daß die katalytische Domäne in diesem Protein intakt ist.In order to characterize the function of the various domains, suitable restriction sites were used to remove some C-terminal regions of the gene ( FIG. 4). The expressed truncated proteins AB '' and AB 'with either 572 or 668 N-terminal amino acids showed no xylanase activity. The other protein AB with 775 N-terminal amino acids was completely active, which shows that the catalytic domain in this protein is intact.
Sequenzen, die 6 aufeinander folgende Histidinreste (His tags) angrenzend an den N- und/oder C-Terminus kodieren, wurden in geeignete Stellen des Gens durch das pQE-System (DIAGEN GmbH, Düsseldorf) eingeführt. Konstrukte, die entweder die B-Domäne mit Resten 248 bis 775 (6xHis-B) oder die B- und C-Domänen mit den Resten 248 bis 1055 (6xHis-BC-6xHis) enthalten, sind aktiv. Das bestätigt wiederum, daß die N- und C-terminalen Teile des Multidomänen-Enzyms für die enzymatische Aktivität entbehrlich sind (Abb. 1).Sequences which encode 6 consecutive histidine residues (His tags) adjacent to the N- and / or C-terminus were introduced into suitable locations of the gene by the pQE system (DIAGEN GmbH, Düsseldorf). Constructs containing either the B domain with residues 248 to 775 (6xHis-B) or the B and C domains with residues 248 to 1055 (6xHis-BC-6xHis) are active. This in turn confirms that the N- and C-terminal parts of the multidomain enzyme are unnecessary for the enzymatic activity ( Fig. 1).
Die Charakteristika der Xylanase wurden in gereinigten Präparationen bestimmt, die durch Ionenaustausch- und durch Molekularsieb-Chromatographie von rekombinanten E. coli (pTT17) Extrakten erhalten wurden. Weiterhin wurde eine Affinitäts chromatographie von Xylanase mit N- und C-terminalen 6xHis tags auf NiNTA-Agarose durchgeführt, nur das 116 kD Protein wurde erhalten. Die biochemischen Eigenschaften der durch verschiedene Reinigungsoperationen erhaltenen Proteinproben waren identisch, die hier gezeigten Daten wurden hauptsächlich von Proteinproben nach dem ersten Reinigungsschema erhalten.The characteristics of the xylanase were purified in Preparations determined by ion exchange and by Molecular Sieve Chromatography of Recombinant E. coli (pTT17) Extracts were obtained. Furthermore, there was an affinity chromatography of xylanase with N- and C-terminal 6xHis tags performed on NiNTA agarose, only the 116 kD protein was obtain. The biochemical properties of the by various Protein samples obtained from cleaning operations were identical, the data shown here were mainly from protein samples obtained after the first cleaning scheme.
Die spezifische Xylanase-Aktivität von 111.3 µ/mg des gereinigten Proteins war relativ niedrig. Jedoch wurde auch eine deutliche Aktivität (2,3 µ/mg und 4,0 µ/mg) gegenüber Lichenan und Gerstenglucan festgestellt, was 1,3-1,4-β-Glucanase-Aktivität anzeigt. Außerdem zeigt das Enzym Aktivität gegen Methyl-umbiferryl-cellobiosid (2,8 µ/mg) und p-Nitrophenyl-β-D-xylosid (0,47 µ/mg), was Cellobiohydrolase- und Xylosidase-Aktivität anzeigt. Die Xylanase zeigt eine optimale Aktivität bei einem pH von 5,5-6 und eine nur geringe Aktivität (weniger als 30%) unter pH 4,5 oder über 7,5. Das Temperaturoptimum liegt bei wenigstens 102°C, mit 50% Aktivität bei 70°C und nur 20% Aktivität bei 50°C. Das Enzym war bei einer Inkubation von 200 Min. bei 90°C stabil, seine Halbwertszeit beträgt 120 Min. bei 100°C.The specific xylanase activity of 111.3 µ / mg des purified protein was relatively low. However, there was also one clear activity (2.3 µ / mg and 4.0 µ / mg) against lichenan and barley glucan was found to have 1,3-1,4-β-glucanase activity indicates. In addition, the enzyme shows activity against Methyl umbiferryl cellobioside (2.8 µ / mg) and p-nitrophenyl-β-D-xyloside (0.47 µ / mg), indicating cellobiohydrolase and xylosidase activity indicates. The xylanase shows an optimal activity at a pH of 5.5-6 and only low activity (less than 30%) below pH 4.5 or above 7.5. The temperature optimum is at least 102 ° C, with 50% activity at 70 ° C and only 20% Activity at 50 ° C. The enzyme was at an incubation of 200 Stable min. At 90 ° C, its half-life is 120 min. At 100 ° C.
Verschiedene Konstrukte mit den Domänen ABC, AB, BC oder B (vgl. Abb. 1) wurden verwendet, um die Wirkung der verschiedenen Domänen auf die Thermostabilität von XynA zu charakterisieren. Die in Tab. 1 gezeigten Ergebnisse zeigen den Einfluß der N-terminalen A-Domäne auf das thermische Verhalten von Thermotoga Xylanase A. Die Entfernung der N-terminalen A-Domäne in den Konstrukten 6xHis-BC-6xHis und 6xHis-B führte zu 86% Verlust an Aktivität bei Inkubation von 30 Minuten bei 80°C. Die Entfernung der C-terminalen c-Domäne in XynA AB beeinflußte die Thermostabilität nicht.Different constructs with the domains ABC, AB, BC or B (see Fig. 1) were used to characterize the effect of the different domains on the thermostability of XynA. The results shown in Table 1 show the influence of the N-terminal A domain on the thermal behavior of Thermotoga xylanase A. The removal of the N-terminal A domain in the constructs 6xHis-BC-6xHis and 6xHis-B resulted in 86 % Loss of activity when incubated for 30 minutes at 80 ° C. The removal of the C-terminal c-domain in XynA AB did not affect the thermostability.
Die Zellulosebindungs-Aktivitäten von Proteinen mit und ohne C-terminale Domänen wurden durch Mischen der Extrakte von rekombinanten E. coli Zellen, die das gesamte XynA (ABC) bzw. die verkürzten XynA-Proteine AB, 6xHis-BC-6xHis und 6xHis-B exprimieren, mit mikrokristalliner Avicelzellulose getestet. Die Überstände dieser Gemische wurden hinsichtlich ihrer Enzymaktivität untersucht. 97,7% des Proteins ohne die C-terminale Domäne (XynA-AB) verblieben im Überstand. Proteine mit der C-terminalen Domäne wurden jedoch an der Zellulose absorbiert. Die Xylanase-Aktivität des Proteins 6xHis-BC wurde überwiegend an Zellulose gebunden (58,8%), was zeigt, daß die C-Domäne als Zellulosebindungs-Domäne (CBD) fungiert.The cellulose binding activities of proteins with and without C-terminal domains were obtained by mixing the extracts of recombinant E. coli cells that contain the entire XynA (ABC) or the truncated XynA proteins AB, 6xHis-BC-6xHis and 6xHis-B express, tested with microcrystalline avicel cellulose. the Supernatants from these mixtures were determined for their Enzyme activity investigated. 97.7% of the protein without the C-terminal domain (XynA-AB) remained in the supernatant. Proteins with however, the C-terminal domains were attached to the cellulose absorbed. The xylanase activity of the protein 6xHis-BC was predominantly bound to cellulose (58.8%), which shows that the C domain acts as a cellulose binding domain (CBD).
Claims (11)
- - einer katalytischen Domäne mit Xylanase-Aktivität (B)
- - ggf. einer N-terminalen, Thermostabilität vermittelnden Domäne (A) sowie
- - ggf. einer C-terminalen Zellulosebindungs-Domäne (C).
- - a catalytic domain with xylanase activity (B)
- - possibly an N-terminal, thermostability-mediating domain (A) and
- - possibly a C-terminal cellulose binding domain (C).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1995131944 DE19531944A1 (en) | 1995-08-18 | 1995-08-18 | New endo-xylanase enzymes |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE1995131944 DE19531944A1 (en) | 1995-08-18 | 1995-08-18 | New endo-xylanase enzymes |
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