Autor(es):
Pires, Virgínia Maria Rico 
Data: 2008
Identificador Persistente: http://hdl.handle.net/10400.5/226
Origem: Repositório da UTL
Assunto(s): Módulos de ligação a hidratos de carbono; C. mixtus; C. thermocellum; Coesina do tipo II; Lupinus albus; α-galactosidases; Carbohydrate-binding modules; Cohesin Type II
Descrição
As glicósido hidrolases modulares, que atacam polissacáridos estruturais, possuem módulos
não catalíticos de ligação a hidratos de carbono (CBMs) que desempenham uma função
crucial na acção destas enzimas por possibilitarem um contacto prolongado da enzima com o
substrato. Neste trabalho descrevem-se as características bioquímicas e estruturais de dois
CBMs: o módulo C-terminal da Cel5B do Cellvibrio mixtus, o CmCBM6-2, e um CBM da
família 11 do Clostridium thermocellum, o CtCBM11. Os resultados indicam que o
CmCBM6-2 pode ligar-se a glucanos de ligações β-1,4 ou β-1,3 na fenda A e na fenda B, e
que ambas as fendas são necessárias para a ligação à celulose insolúvel. Contudo, apenas a
fenda B interage com as regiões internas dos glucanos de ligações β-1,3-1,4, suportando a
hipótese de que a variação da especificidade em membros da família CBM6 reflecte a
funcionalidade diferenciada das duas fendas de ligação. O CtCBM11 possui uma preferência
específica para glucanos de ligações mistas β-1,3-1,4 e revelou possuir uma única fenda de
ligação que pode acomodar glucanos contendo ligações tanto mistas β-1,3-β-1,4 como
ligações exclusivas β-1,4. No C. thermocellum, tal como noutros microrganismos anaeróbios,
o celulossoma consiste num complexo multi-enzimático de celulases e hemicelulases que é
organizado pela interacção do módulo coesina com os módulos doquerina presentes nas
subunidades catalíticas. Neste trabalho apresenta-se a estrutura tridimensional da coesina do
tipo II da SdbA do C. thermocellum, que possui uma elevada homologia com as coesinas do
tipo I. Propõe-se que o local de ligação à doquerina está conservado em ambas as proteínas.
Finalmente, estudou-se o efeito da suplementação enzimática de uma dieta à base de Lupinus
albus para leitões. A suplementação enzimática não apresentou efeitos significativos na
digestibilidade ileal aparente da proteína bruta e na digestibilidade ileal verdadeira dos
aminoácidos, mas a digestibilidade ileal da fracção fibra neutro detergente aumentou, o que
sugere uma actividade residual das hemicelulases presentes nos preparados de alfagalactosidases
utilizados. ABSTRACT:
Modular glycoside hydrolases that attack recalcitrant polymers generally contain noncatalytic
carbohydrate-binding modules (CBMs), which play a critical role in the action of these
enzymes by directing the appended catalytic domains onto the surface of their substrates.
Here we report the biochemical and structural properties of two CBMs. The CmCBM6-2,
located at the C-terminus of Cellvibrio mixtus endoglucanase 5B was shown to contain two
binding sites that display differences in ligand specificity, supporting the view that distinct
binding clefts with different specificities can contribute to the variation in ligand recognition
displayed by family 6 CBMs. In addition, the family 11 CBM (CtCBM11) from Clostridium
thermocellum bifunctional lichenase-celulase enzyme Lic26A-Cel5E, demonstrated a
preference for mixed linked glucans and contains a single ligand-binding site that displays
affinity for both β-1,4- and β-1,3-1,4- mixed linked glucans. This enzyme is part of the
cellulosome which represents an efficient multi-enzyme complex of cellulases and
hemicellulases for the hydrolysis of cellulose. Cellulosome assembly results from the
interaction of cohesin with dockerin modules present in the catalytic units. Here we report the
crystal structure of the Type II cohesin (CohII) from C. thermocellum cell surface anchoring
protein SdbA. The structure of CohII is very similar to the Type I cohesin and the dockerin
binding site is likely to be conserved in the two proteins. Finally, in this study the effect of
supplementing a lupin based diet for piglets with α-galactosidases was evaluated. Enzyme
supplementation had no significant effect on the apparent ileal digestibility of crude protein
and true ileal digestibility of amino acids, but the ileal digestibility of NDF (neutral detergent
fibre) was increased, which suggests a residual hemicellulase activity in the α-galactosidases
used. Tese de Doutoramento em Ciências Veterinárias. Especialidade em Ciência e Tecnologia Animal A candidata foi financiada pela Fundação para a Ciência e Tecnologia, Ministério da
Ciência, Tecnologia e Ensino Superior, através do programa POCI, no âmbito do III
Quadro Comunitário de Apoio, comparticipado pelo Fundo Social Europeu e por fundos
nacionais do MCTES, referência: SFRH/BD/12562/2003
