logo

U bent hier

Waarschuwingsbericht

Opgelet! Dit event heeft al plaatsgehad.

Purification and characterization of an enzyme exhibiting chitin deacetylase activity from a Bacillus cereus strain, suggests an alternative chitin degradation pathway in bacteria

donderdag, 17 november, 2005 - 16:00
Campus: Brussels Humanities, Sciences & Engineering campus
Faculteit: Science and Bio-engineering Sciences
L
2.217
Frédéric Caufrier
doctoraatsverdediging

Een enzym met chitin deacetylase activiteit [EC 3.5.1.41], welke hydrolysis van de
acetamido groep van N-acetylglucosamine mogelijk maakt in chitin, is gezuiverd tot
homogeniteit van de cultuur filtraat van de Bacillus cereus Frankland and Frankland 1887
AL LMG 6923 (ATCC 14579). Het moleculaire gewicht is bepaald op 32 kDa. Het enzym is
actief op chitin substraten, chitooligomeren en xylan substraten. Enzymatische activiteit
naar alle substraten is duidelijk toegenomen bij aanwezigheid van Co2+. Het enzym heeft
een substraat nodig met tenminste 4 N-acetyl-D-glucosamine residuen (chitotetraose) om
katalyse mogelijk te maken en acetate is gebleken een inhibitor te zijn voor dit enzym met
glycol chitin als substraat. Met glycol chitin als substraat de optimale temperatuur bleek
50°C te zijn en een optimale pH 8.0. Het onlangs sequenced genoom van deze Bacillus
cereus gaf verder duidelijke argumenten voor een alternatief chitin degradatie pathway in
bacteriën.

Gelijklopend met dit werk werd de relaties van chitin deacetylasen met zijn gelijkaardige
enzymen van de Carbohydrate Esterase familie 4 verder ingekeken. Een goed
geconserveerde domain van deze genen van deze Carbohydrate Esterase familie 4, met als
naam NodB domain of polysaccharide deacetylase domain, gaf duidelijk een potentiële
relatie aan tussen alle enzymen van deze familie. Verder is duidelijk dat de substraten van
deze enzymen structureel overeenkomen.

Voor een vergelijkende studie werden twee enzymen onderzocht versus hun substraten:
een chitin deacetylase van de zygomyceet Mycor rouxii en een acetyl xylan esterase van
de actinobacterie Streptomyces lividans AxeA. Model substraten voor vergelijking waren:
[3H]-glycol chitin, chitin-50, N-acetyl chitotetraose, birchwood xylan and [3H]-
peptidoglycan. Verder werd de full-length acetyl xylan esterase AxeA eiwit getest samen
met de kortere versie waarin de xylan-binding domain niet meer aanwezig is. Alle geteste
enzymen waren actief tegenover de gebruikte substraten, met uitzondering van
peptidoglycan. Een toename van de activiteit naar de meeste substraten nam toe met
Co2+ (1mM) in de reactie oplossing. Een potentiële activiteit naar peptidoglycan toe werd
onderzocht maar bleek te ontbreken op dit ogenblik.

Deze studie heeft de primeur om de relatie tussen de enzymen van de Carbohydrate
Esterase familie 4 aan te tonen en is een eerste in de isolatie en zuivering tot homogeniteit
van een eiwit met chitin deacetylase activiteit van bacteriën.