undefined

Enhanced activity of hyperthermostable <i>Pyrococcus horikoshii </i>endoglucanase in superbase ionic liquids

Julkaisuvuosi

2022

Tekijät

Hebal, Hakim; Hamalainen, Joonas; Makkonen, Laura; King, Alistair W. T.; Kilpelainen, Ilkka; Bankar, Sandip; Boucherba, Nawel; Turunen, Ossi

Tiivistelmä

<p>Objectives: Ionic liquids (ILs) that dissolve biomass are harmful to the enzymes that degrade lignocellulose. Enzyme hyperthermostability promotes a tolerance to ILs. Therefore, the limits of hyperthemophilic Pyrococcus horikoschii endoglucanase (PhEG) to tolerate 11 superbase ILs were explored. Results: PhEG was found to be most tolerant to 1-ethyl-3-methylimidazolium acetate ([EMIM]OAc) in soluble 1% carboxymethylcellulose (CMC) and insoluble 1% Avicel substrates. At 35% concentration, this IL caused an increase in enzyme activity (up to 1.5-fold) with CMC. Several ILs were more enzyme inhibiting with insoluble Avicel than with soluble CMC. K<sub>m</sub> increased greatly in the presence ILs, indicating significant competitive inhibition. Increased hydrophobicity of the IL cation or anion was associated with the strongest enzyme inhibition and activation. Surprisingly, PhEG activity was increased 2.0–2.5-fold by several ILs in 4% substrate. Cations exerted the main role in competitive inhibition of the enzyme as revealed by their greater binding energy to the active site. Conclusions: These results reveal new ways to design a beneficial combination of ILs and enzymes for the hydrolysis of lignocellulose, and the strong potential of PhEG in industrial, high substrate concentrations in aqueous IL solutions.</p>
Näytä enemmän

Organisaatiot ja tekijät

Aalto-yliopisto

Makkonen Laura

Bankar Sandip Orcid -palvelun logo

Itä-Suomen yliopisto

Turunen Ossi Rauno Sakari

Helsingin yliopisto

King Alistair W. T.

Kilpelainen Ilkka

Julkaisutyyppi

Julkaisumuoto

Artikkeli

Emojulkaisun tyyppi

Lehti

Artikkelin tyyppi

Alkuperäisartikkeli

Yleisö

Tieteellinen

Vertaisarvioitu

Vertaisarvioitu

OKM:n julkaisutyyppiluokitus

A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä

Julkaisukanavan tiedot

Emojulkaisun nimi

Biotechnology Letters

Volyymi

44

Numero

8

Sivut

961-974

Julkaisu­foorumi

52464

Julkaisufoorumitaso

1

Avoin saatavuus

Avoin saatavuus kustantajan palvelussa

Kyllä

Julkaisukanavan avoin saatavuus

Osittain avoin julkaisukanava

Kustantajan version lisenssi

CC BY

Rinnakkaistallennettu

Kyllä

Rinnakkaistallenteen lisenssi

CC BY

Muut tiedot

Tieteenalat

Kemia; Teollinen bioteknologia; Biokemia, solu- ja molekyylibiologia

Avainsanat

[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

Kustantajan kansainvälisyys

Kansainvälinen

Kieli

englanti

Kansainvälinen yhteisjulkaisu

Kyllä

Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa

Kyllä

DOI

10.1007/s10529-022-03268-5

Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen

Kyllä