Cellulases from Neocallimastix frontalis EB188 synthesized in the presence of glycosylation inhibitors: measurement of pH and temperature optima, protease and ion sensitivities

Abstract

The effects of protein glycosylation inhibitors were studied in Neocallimastix frontalis EB188. Low concentrations of tunicamycin and 2-deoxy-o-glucose inhibited zoospore germination, rhizoidal elongation, carbon source utilization and the production and secretion of cellulases and proteins. The carbohydratetrimming inhibitors, deoxynojirimycin and glucono-t~-lactone, had no measurable effect on rhizoidal growth and carbon source utilization. Cellulases (intracellular or extracellular) synthesized in the presence of glycosylation inhibitors were sensitive to fl-endoglycosidase H digestion, periodate modification, certain salts, changes in incubation temperature and pH, and protease. Anthrone staining of extracellular proteins confirmed the presence of glycoproteins. In N.frontalis EB188, glycosylation of protein and cellulase occurred and was important for cellular development and the production, secretion and activity of cellulases.

Hidrólise Enzimática de Biomassa

“…Hemicelulose e celulose podem ser hidrolisadas a açúcares e fermentados microbianamente a vários produtos como o etanol, ou serem convertidas quimicamente em outros produtos. [79][80][81][82][83][84][85][86][87] As cadeias de hemicelulose são formadas por monômeros de arabinose ou xilose, a hidrólise da hemicelulose resulta em moléculas de arabinose ou xilose (pentoses). A hemicelulose também pode sofrer ataques a posições intermediárias ao longo de seu esqueleto, liberando oligômeros feitos de muitas moléculas de açúcares; estas podem ser sucessivamente quebradas em oligômeros ainda menores, antes que uma molécula de um simples açúcar possa ser formada.…”

“…89 Além disso, aproximadamente 90% da celulose sólida restante pode ser digerida enzimaticamente para produzir glicose. Estes altos rendimentos são vitais para baixos custos 79,81,83,85 e têm motivado o uso de ácido sulfúrico diluído na hidrólise ácida para aplicações a curto prazo. 83,85 Apesar de considerada inovadora, a hidrólise com ácido sulfúrico diluído é cara; seu ambiente corrosivo demanda o uso de materiais de construção caros.…”

“…Estes altos rendimentos são vitais para baixos custos 79,81,83,85 e têm motivado o uso de ácido sulfúrico diluído na hidrólise ácida para aplicações a curto prazo. 83,85 Apesar de considerada inovadora, a hidrólise com ácido sulfúrico diluído é cara; seu ambiente corrosivo demanda o uso de materiais de construção caros. 79,81,83,85 Além disso, produtos de degradação, como fragmentos de furfural e lignina, e compostos de biomassa solubilizada, como acido acético, devem ser removidos por serem inibitórios para fermentação microbiana.…”

“…83,85 Apesar de considerada inovadora, a hidrólise com ácido sulfúrico diluído é cara; seu ambiente corrosivo demanda o uso de materiais de construção caros. 79,81,83,85 Além disso, produtos de degradação, como fragmentos de furfural e lignina, e compostos de biomassa solubilizada, como acido acético, devem ser removidos por serem inibitórios para fermentação microbiana. 107,108 Industrialmente a conversão enzimática da celulose a etanol envolve operações de pré-tratamento para retirar ligninas e expor celulose e hemicelulose ao ataque da celulase.…”

Cellulases from Neocallimastix frontalis EB188 synthesized in the presence of protein glycosylation inhibitors: measurement of protein molecular weights and isoelectric focusing values

“…Tunicamycin and 2-deoxy-D-glucose inhibited the growth and development of Neocallimastix frontalis EB188 (Li and Calza 1991). These inhi,bitors of protein glycosylation also inhibited the secretion of cellulase and protein.…”