Preview

Катализ в промышленности

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Повышение эффективности биоконверсии растительного сырья под действием внеклеточного белка рекомбинантных штаммов Penicillium canescens

https://doi.org/10.18412/1816-0387-2016-5-83-88

Полный текст:

Аннотация

Растительная биомасса является основным видом органической материи на Земле. Эффективность биокаталитической конверсии растительного сырья определяет стоимость его биотехнологической переработки в коммерчески значимые продукты (органические спирты и кислоты, углеводы и углеводороды). Нами получены новые рекомбинантные штаммы Penicillium canescens, продуцирующие кроме собственного ферментного комплекса гетерологичные целлюлазы (мутантные и немутантные целлобиогидролазу I (ЦБГI) и эндоглюканазу II (ЭГII) P. verruculosum). Ферментные смеси (ФС), полученные на основе рекомбинантных штаммов P. canescens, оказались более активными при гидролизе измельченной древесины осины. Выход глюкозы и восстанавливающих сахаров через 24–72 ч гидролиза под действием ФС, полученных на основе рекомбинантных штаммов, оказался соответственно на 48–52 и 60–64 % выше по сравнению с ФС, полученной на основе исходного штамма-реципиента. Таким образом, введение сайт-специфических мутаций N45A и N194A, направленных на частичное снятие поверхностного гликозилирования, привело к существенному росту целевой ЦБГI и ЭГII соответственно.

Об авторах

А. С. Доценко
ФИЦ Биотехнологии РАН, г. Москва; Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова (МГУ)


А. М. Рожкова
ФИЦ Биотехнологии РАН, г. Москва
Россия


А. В. Гусаков
ФИЦ Биотехнологии РАН, г. Москва; Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова (МГУ)
Россия


А. П. Синицын
ФИЦ Биотехнологии РАН, г. Москва; Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова (МГУ)
Россия


Список литературы

1. Bungay H.R. // Energy: the biomass options. Wiley and Sons, New York. 1981.

2. Bioprocessing of renewable resources to commodity bioproducts, First edition / Edited by V.S. Bisaria and A. Kondo. Wiley and Sons, New York. 2014.

3. Sticklen M. // Curr. Opin. Biotechnol. 2006. Vol. 17. P. 315-319.

4. From the Sugar Platform to biofuels and biochemical. Final report for the European Commission Directorate-General Energy N° ENER/C2/423-2012/SI2.673791, April 2015.

5. Kumar R., Singh S., Singh O.V. // J. Ind. Microbiol. Biotechnol. 2008. Vol. 35. N 5. P. 377-391.

6. Чекушина А.В., Доценко Г.С., Синицын А.П. // Катализ в промышленности. 2012. № 6. С. 68–76 DOI: 10.1134/S2070050413010042.

7. Martins L.F., Kolling D., Camassola M., Dillion A.J., Ramos L.P. // Biores. Technol. 2008. V. 99. P. 1417-1424.

8. Ikeda Y., Hayashi H., Okuda N., Park E.Y. // Biotechnol. Prog. 2007. V. 23. P. 333-338.

9. Biotechnology for Agro-Industrial Residues Utilisation / Ed. by P. Nigam, A. Pandley. Springer Science, 2009. 466 p.

10. Illanes A., Cauerhff A., Wilson L., Castro G.R. // Bioresour. Technol. 2012. Vol. 115. P. 48-57.

11. Gusakov A.V., Sinitsyn A.P. // Biofuels. 2012. Vol. 3. N 4. P. 463-477.

12. Dotsenko A.S., Gusakov A.V., Volkov P.V., Rozhkova A.M., Sinitsyn A.P. // Biotechnol. Bioeng. 2016. V.113. N 2. P. 283-291.

13. Dotsenko A., Gusakov A., Rozhkova A., Sinitsyna O., Nemashkalov V., Sinitsyn A. Effect of N-linked glycosylation on the activity and other properties of recombinant endoglucanase IIa (Cel5A) from Penicillium verruculosum // Protein Eng. Des. Sel., in press, doi: 10.1093/protein/gzw030.

14. Aslanidis C., J. de Jong P. // Nucleic Acids Research. 1990. Vol. 18. P. 6069-6075.

15. Sinitsyn A.P., Rozhkova A.M. Penicillium canescens host as the platform for development of a new recombinant strain producers of carbohydrases. In: Kamm B., editor. Microorganisms in Biorefineries. Berlin: Springer-Verlag, 2015. p. 1-19.

16. Aleksenko A.Y., Makarova N.A., Nikolaev I.V., Clutterbuck A.J. // Curr. Genet. 1995. Vol. 28. N 5. P. 474-477.

17. Nelson N.A. // J. Biol. Chem. 1944. Vol. 153. P. 375-380.

18. Somogyi M. // J. Biol. Chem. 1952. V. 195. P. 19-23.

19. Peterson G.L. // Anal. Biochem. 1979. Vol. 100. N 2. P. 201-220.

20. Morozova V.V., Gusakov A.V., Andrianov R.M., Pravilnikov A.G., Osipov D.O., Sinitsyn A.P. // Biotechnol. J. 2010. V. 5. N 8. P. 871-880.

21. Чекушина А.В., Доценко Г.С., Кондратьева Е.Г., Синицын А.П. // Биотехнология. 2013. № 3. С. 58–68

22. Чекушина А.В., Доценко Г.С., Кондратьева Е.Г., Синицын А.П. // Биотехнология. 2013. № 3. С. 69–80

23. Smirnova I.A., Sereda A.S., Kostyleva E.V., Tsurikova N.V., Bushina E.V., Rozhkova A.M., Sinitsyn A.P. // Appl. Biochem. Microbiol. 2015. V. 51. N. 6. P. 660-666.

24. Clarke A.J. Biodegradation of cellulose. Enzymology and biotechnology. Lancaster: Technomic Publishing Company Inc., 1997. 272 p.

25. Teeri T.T. // Trends Biotechnol. 1997. V. 15. P. 160-167.

26. Woods T.M., McCrae S.I., Bhat K.M. // Biochem. J. 1989. Vol. 260. P. 37-43.

27. Polizeli M.L., Rizzatti A.C.S., Monti R., Terenzy H.F., Jorge J.A., Amorim D.S. // Appl. Microbiol. Biotechnol. 2005. Vol. 67. P. 577-591.

28. Berlin A., Maximenko V., Gilkes N., Saddler J. // Biotechnol. Bioeng. 2007. V. 97. P. 287-296.

29. Wieczorek A.S., Biot-Pelletier D. and Martin V.J.J. Recombinant cellulase and cellulosome systems. In: Prof. John Kadla, editor. Cellulose - biomass conversion. InTech. 2013. DOI: 10.5772/54225. Available from: http://www.intechopen.com/books/.

30. Проскурина О.В., Короткова О.Г., Рожкова А.М., Матыс В.Ю., Кошелев А.В., Окунев О.Н., Немашкалов В.А., Синицына О.А., Ревин В.В., Синицын А.П. // Катализ в промышленности. 2013. № 6. С. 73–80 DOI: 10.1134/S2070050414010085.

31. http://www.nrel.gov/.

32. Li D.C., Li A.N., Papageorgiou A.C. // Enzyme Research. 2012. doi: 10.4061/2011/308730.


Для цитирования:


Доценко А.С., Рожкова А.М., Гусаков А.В., Синицын А.П. Повышение эффективности биоконверсии растительного сырья под действием внеклеточного белка рекомбинантных штаммов Penicillium canescens. Катализ в промышленности. 2016;16(5):83-88. https://doi.org/10.18412/1816-0387-2016-5-83-88

For citation:


Dotsenko A.S., Rozhkova A.M., Gusakov A.V., Sinitsyn A.P. Improvement of the Efficiency of Bioconversion of Plant Materials under the Action of Mutant Strains of Cellulases Penicillium verruculosum. Kataliz v promyshlennosti. 2016;16(5):83-88. (In Russ.) https://doi.org/10.18412/1816-0387-2016-5-83-88

Просмотров: 176


ISSN 1816-0387 (Print)
ISSN 2413-6476 (Online)