А.С. Доценко, А.В. Гусаков, А.М. Рожкова, П.В. Волков, О.Г. Короткова, А.П. Синицын

Ферментативный гидролиз целлюлозы смесями мутантных форм целлюлаз Penicillium verruculosum

Целлюлазы – главные компоненты ферментных комплексов, применяемых в процессах биоконверсии возобновляемого лигноцеллюлозного сырья в различные полезные продукты. Проведено сравнение гидролитической способности смесей на основе гомогенных рекомбинантных эндоглюканазы II, целлобиогидролаз I и II дикого типа из гриба Penicillium verruculosum (в присутствии β-глюкозидазы из Aspergillus niger) со смесями мутантных форм этих ферментов при гидролизе целлюлозосодержащих материалов, а также изучено влияние температуры и концентрации субстратов на выход глюкозы. Мутантные целлюлазы представляли собой белки, в которых часть N-связанных гликанов была удалена методом сайт-направленного мутагенеза. При гидролизе микрокристаллической целлюлозы и измельченной осиновой древесины под действием смесей на основе мутантных форм целлюлаз выходы глюкозы через 24–72 ч ферментативной реакции были выше по сравнению с композициями исходных ферментов на 31–38 и 11–27% соответственно. При варьировании температуры в диапазоне 40–60 ºС для смесей мутантных форм ферментов наиболее высокие концентрации продукта были достигнуты при 50 ºС. Увеличение концентрации субстрата в реакционной смеси с 5 до 50 г/л при сохранении общей дозировки ферментов приводит к повышению выхода глюкозы в 2,6–2,8 раза, однако при этом снижается степень конверсии целлюлозы.
Ключевые слова: Penicillium verruculosum, целлюлаза, эндоглюканаза, целлобиогидролаза, мутантные формы ферментов, N-гликозилирование.

  Полный текст статьи в формате PDF

Вестник Московского Университета.
Химия 2018, том 59, № 2, стр. 138-143