Abstract
Background: Lignocellulosic materials have been moved towards the forefront of the biofuel industry as a sustainable resource. However, saccharification and the production of bioproducts derived from plant cell wall biomass are complex and lengthy processes. The understanding of termite gut biology and feeding strategies may improve the current state of biomass conversion technology and bioproduct production.
Results: The study herein shows comprehensive functional characterization of crude body extracts from Coptotermes gestroi along with global proteomic analysis of the termite's digestome, targeting the identification of glycoside hydrolases and accessory proteins responsible for plant biomass conversion. The crude protein extract from C. gestroi was enzymatically efficient over a broad pH range on a series of natural polysaccharides, formed by glucose-, xylose-, mannan- and/or arabinose-containing polymers, linked by various types of glycosidic bonds, as well as ramification types. Our proteomic approach successfully identified a large number of relevant polypeptides in the C. gestroi digestome. A total of 55 different proteins were identified and classified into 29 CAZy families. Based on the total number of peptides identified, the majority of components found in the C. gestroi digestome were cellulose-degrading enzymes. Xylanolytic enzymes, mannan-hydrolytic enzymes, pectinases and starch-degrading and debranching enzymes were also identified. Our strategy enabled validation of liquid chromatography with tandem mass spectrometry recognized proteins, by enzymatic functional assays and by following the degradation products of specific 8-amino-1,3,6-pyrenetrisulfonic acid labeled oligosaccharides through capillary zone electrophoresis.
Conclusions: Here we describe the first global study on the enzymatic repertoire involved in plant polysaccharide degradation by the lower termite C. gestroi. The biochemical characterization of whole body termite extracts evidenced their ability to cleave all types of glycosidic bonds present in plant polysaccharides. The comprehensive proteomic analysis, revealed a complete collection of hydrolytic enzymes including cellulases (GH1, GH3, GH5, GH7, GH9 and CBM 6), hemicellulases (GH2, GH10, GH11, GH16, GH43 and CBM 27) and pectinases (GH28 and GH29).
บทคัดย่อพื้นหลัง: Lignocellulosic วัสดุถูกย้ายไปยังส่วนสำคัญของอุตสาหกรรมเชื้อเพลิงชีวภาพเป็นทรัพยากรอย่างยั่งยืน อย่างไรก็ตาม saccharification และการผลิตของ bioproducts ที่ได้จากชีวมวลพืชผนังเซลล์เป็นกระบวนการซับซ้อน และยาวมาก ความเข้าใจของปลวกไส้ชีววิทยาและอาหารกลยุทธ์อาจปรับปรุงสถานะปัจจุบันของชีวมวลแปลงเทคโนโลยีและ bioproduct ผลิต ผลลัพธ์: การศึกษานี้แสดงคุณสมบัติครอบคลุมหน้าที่ของสารสกัดจากเนื้อดิบจาก Coptotermes gestroi พร้อมวิเคราะห์ proteomic โลกของปลวก digestome รหัส glycoside hydrolases และเสริมโปรตีนพืชชีวมวลแปลงชอบกำหนดเป้าหมาย สารสกัดโปรตีนหยาบจาก C. gestroi มาก enzymatically ช่วง pH กว้างที่เป็น polysaccharides ธรรมชาติ การก่อตั้งขึ้น โดยกลูโคส xylose- mannan - / arabinose ประกอบด้วยโพลิ เมอร์ เชื่อมโยง ด้วย glycosidic พันธบัตรประเภทต่าง ๆ เป็นชนิด ramification วิธีการ proteomic ของเราระบุของเปปไทด์ที่เกี่ยวข้องใน digestome C. gestroi เสร็จเรียบร้อยแล้ว จำนวน 55 โปรตีนต่าง ๆ ได้ระบุ และแบ่งครอบครัว CAZy 29 ขึ้นอยู่กับจำนวนของเปปไทด์ที่ระบุ ส่วนใหญ่ของส่วนประกอบที่พบใน digestome C. gestroi มีเซลลูโลสลดเอนไซม์ Xylanolytic เอนไซม์ เอนไซม์ไฮโดรไลติก mannan, pectinases และเอนไซม์ ลดแป้ง และ debranching ยังระบุ ของเราตรวจสอบกลยุทธ์เปิด chromatography เหลวกับตัวตามกันไปรเมทรู้จักโปรตีน assays เอนไซม์ในระบบทำงาน และด้วยผลิตภัณฑ์ย่อยสลายของกรด 8-อะมิโน-1,3,6-pyrenetrisulfonic เฉพาะป้าย oligosaccharides ผ่านเส้นเลือดฝอยโซน electrophoresis บทสรุป: นี่เราอธิบายการศึกษาสากลครั้งแรกในละครเอนไซม์ในระบบที่เกี่ยวข้องในการย่อยสลายพืช polysaccharide โดย C. gestroi ล่างของปลวก คุณสมบัติชีวเคมีของร่างกายทั้งหมดปลวกสารสกัดเป็นหลักฐานสามารถแบะ glycosidic พันธบัตรใน polysaccharides พืชทุกชนิด วิเคราะห์ครอบคลุม proteomic เปิดเผยคอลเลกชันที่สมบูรณ์ของไฮโดรไลติกเอนไซม์ cellulases hemicellulases (GH1, GH3, GH5, GH7, GH9 และ CBM 6), (GH2, GH10, GH11, GH16, GH43 และ CBM 27) และ pectinases (GH28 และ GH29)
การแปล กรุณารอสักครู่..

บทคัดย่อพื้นหลัง: วัสดุลิกโนเซลลูโลสที่ได้รับการย้ายไปแถวหน้าของอุตสาหกรรมเชื้อเพลิงชีวภาพเป็นทรัพยากรอย่างยั่งยืน
อย่างไรก็ตาม saccharification และการผลิตสารชีวภาพที่ได้จากชีวมวลผนังเซลล์พืชมีกระบวนการที่ซับซ้อนและยาว ความเข้าใจของชีววิทยาลำไส้ปลวกและกลยุทธ์การให้อาหารอาจปรับปรุงสถานะปัจจุบันของเทคโนโลยีการแปลงพลังงานชีวมวลและการผลิต bioproduct. ผลการศึกษา: การศึกษาในที่นี้แสดงให้เห็นถึงลักษณะการทำงานที่ครอบคลุมของสารสกัดจากร่างกายน้ำมันดิบจาก Coptotermes gestroi พร้อมกับการวิเคราะห์โปรตีนระดับโลกของ digestome ปลวกที่กำหนดเป้าหมาย บัตรประจำตัวของ hydrolases glycoside และโปรตีนเสริมความรับผิดชอบสำหรับการแปลงชีวมวลของพืช สารสกัดโปรตีนจากซี gestroi เป็นเอนไซม์ที่มีประสิทธิภาพในช่วง pH กว้างในชุดของ polysaccharides ธรรมชาติที่เกิดขึ้นจาก glucose-, xylose-, mannan- และ / หรืออราบิโนที่มีส่วนผสมของโพลีเมอเชื่อมโยงกันด้วยหลากหลายชนิดของพันธบัตร glycosidic เป็น เดียวกับประเภทการแตกกิ่งก้าน วิธีการ proteomic ของเราประสบความสำเร็จในการระบุเป็นจำนวนมาก polypeptides ที่เกี่ยวข้องในซี gestroi digestome รวม 55 โปรตีนที่แตกต่างกันมีการระบุและจำแนกออกเป็น 29 ครอบครัว cazy ขึ้นอยู่กับจำนวนของเปปไทด์ระบุส่วนใหญ่ของส่วนประกอบที่พบในซี gestroi digestome เป็นเอนไซม์ที่ย่อยสลายเซลลูโลส เอนไซม์ไซแลนเนส, เอนไซม์ย่อยสลาย Mannan-, เพคติเนสและแป้งย่อยสลายและเอนไซม์ debranching ยังมีการระบุ กลยุทธ์ของเราเปิดใช้งานการตรวจสอบของโคของเหลวที่มีมวลสารตีคู่โปรตีนได้รับการยอมรับโดยการตรวจการทำงานของเอนไซม์และต่อไปนี้การสลายตัวของผลิตภัณฑ์เฉพาะกรดอะมิโนที่ 8-1,3,6-pyrenetrisulfonic oligosaccharides ที่มีข้อความผ่านอิเลคโซนฝอย. สรุป: ที่นี่เราจะอธิบาย การศึกษาระดับโลกครั้งแรกในละครของเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องในการย่อยสลาย polysaccharide พืชโดยปลวกต่ำ C. gestroi ลักษณะทางชีวเคมีของร่างกายสารสกัดจากปลวกหลักฐานความสามารถในการยึดทุกประเภทของพันธบัตร glycosidic อยู่ใน polysaccharides โรงงาน การวิเคราะห์โปรตีนที่ครอบคลุมเผยคอลเลกชันที่สมบูรณ์ของเอนไซม์ย่อยสลายรวมทั้งเซลลู (GH1, GH3, GH5, GH7, GH9 และ CBM 6), เฮมิ (GH2, GH10, GH11, GH16, GH43 และ CBM 27) และเพคติเนส (GH28 และ GH29 )
การแปล กรุณารอสักครู่..

พื้นหลังนามธรรม
: วัสดุ lignocellulosic ได้ถูกย้ายไปยังหน้าของอุตสาหกรรมเชื้อเพลิงชีวภาพเป็นทรัพยากรที่ยั่งยืน อย่างไรก็ตาม ที่ถูก และการผลิต bioproducts ได้มาจากชีวมวลผนังเซลล์พืชมีกระบวนการที่ซับซ้อนและมีความยาว .เข้าใจชีววิทยาของไส้ปลวกและกลยุทธ์การให้อาหารอาจปรับปรุงสถานะปัจจุบันของเทคโนโลยีการแปลงชีวมวลและการผลิตผลิตภัณฑ์ชีว .
ผลการศึกษานี้แสดงลักษณะการทำงานที่ครอบคลุมของดิบร่างกายสารสกัดจาก coptotermes gestroi พร้อมกับการวิเคราะห์โปรตีนของโลก digestome ของปลวก ,เป้าหมายการเสริมโปรตีน ไกลโคไซด์ และ ไฮโดรเลสที่รับผิดชอบในการแปลงชีวมวลพืช สกัดโปรตีนสกัดจาก gestroi คือ enzymatically มีประสิทธิภาพมากกว่าช่วงกว้าง โดยใช้ชุดของ polysaccharides ธรรมชาติ เกิดจากกลูโคส - 6 - อุณหภูมิ - และ / หรือน้ำตาลที่มีโพลิเมอร์ , เชื่อมโยง โดยประเภทต่างๆของพันธะไกลโคซิดิก ,เป็นประเภทที่มี . วิธีการส์ของเราสามารถระบุตัวเลขขนาดใหญ่ของโปรตีนที่เกี่ยวข้องใน C gestroi digestome . ทั้งหมด 55 โปรตีนแตกต่างกัน พบว่าแบ่งออกเป็น 29 ครอบครัว cazy . ขึ้นอยู่กับจำนวนของเปประบุ ส่วนใหญ่ของชิ้นส่วนที่พบในค . gestroi digestome เซลลูโลสซึ่งเป็นเอนไซม์xylanolytic เอนไซม์ , เอนไซม์เพคติเนส Mannan ย่อยสลายแป้ง , และเอนไซม์ย่อยสลาย debranching ยังระบุ กลยุทธ์ของเราเปิดใช้งานการตรวจสอบของเหลว chromatography ด้วยการตีคู่มวลสารโปรตีน โดยใช้เอนไซม์และการทำงานหรือตามการสลายตัวของพลาสติก 8-amino-1,3 เฉพาะป้าย 6-pyrenetrisulfonic กรดโอลิโกแซคคาไรด์ผ่านหลอดเลือดฝอยโซนเรส
สรุป ที่นี่เราจะอธิบายการศึกษาระดับโลกครั้งแรกในละครที่เกี่ยวข้องกับการย่อยสลายสารเอนไซม์พืชโดยปลวกล่าง C gestroi .ส่วนลักษณะทางชีวเคมีของร่างกายสารสกัดจากปลวก ) ความสามารถในการแยกชนิดของไกลโคซิดิกพันธบัตรในปัจจุบันโดยพืช การวิเคราะห์โปรตีนที่พบคอลเลกชันที่สมบูรณ์ของเอนไซม์ย่อยสลายได้ ( รวมทั้ง gh1 gh3 gh5 gh7 , , , , และ gh9 CBM 6 ) , hemicellulases ( gh2 gh10 gh11 gh16 , , , , gh43 27 CBM ) และเพคติเนส ( gh28 และ gh29 )
การแปล กรุณารอสักครู่..
