Just add sugar... Structural Studies on Glucansucrase and Fructansucrase Enzymes from Lactobacilli

Onderzoeksoutput

1561 Downloads (Pure)

Samenvatting

Extracellulaire polysacchariden geproduceerd door melkzuurbacteriën hebben interessante eigenschappen voor o.a. de voedingsindustrie. Polysacchariden van het type α-glucaan of β-fructaan worden gesynthetiseerd door glucansucrase resp. fructansucrase enzymen. Dit proefschrift beschrijft 3D-structuuronderzoek aan enkele glucan- en fructansucrases, gebruik makend van Röntgenkristallografie en kleine hoek Röntgen verstrooiing technieken. Van glucansucrase GTF180 uit Lactobacillus reuteri 180 werd een verkorte vorm (GTF180-ΔN) gekristalliseerd om de eerste 3D-structuur van deze klasse enzymen te bepalen. In verschillende kristalvormen bleek één van de vijf domeinen van GTF180-ΔN twee heel verschillende posities in te nemen, resulterend in hetzij een langgerekte hetzij een compacte conformatie. In oplossing heeft GTF180-ΔN een langgerekte conformatie. Het volledige GTF180 heeft een boemerang-achtige vorm, met het N-terminale domein als ‘extensie’ aan de overige domeinen. Ook werd de kristalstructuur van glucansucrase GTFA-ΔN uit Lactobacillus reuteri 121 bepaald, en vergeleken met die van GTF180-ΔN. De twee enzymen zijn 78% identiek qua aminozuur volgorde maar verschillen in productspecificiteit: ze synthetiseren α-glucanen met α(1→6)/α(1→3) glycosidische bindingen (GTF180-ΔN) dan wel α(1→6)/α(1→4) glycosidische bindingen (GTFA-ΔN). Uit de structuur kon worden afgeleid dat aminozuur residuen dichtbij de acceptor bindingsplaats, en in het bijzonder het aminozuur direct volgend op het aminozuur dat de transition-state stabiliseert, een cruciale rol spelen in de productspecificiteit. De eerste kristalstructuur van een bacteriële sucrase die β(2→1)-geschakelde β-fructaan oligosacchariden en polymeren (inuline) maakt, InuJ uit Lactobacillus johnsonii NCC 533, verklaart waarom inulosucrases eenzelfde substraatspecificiteit hebben als levansucrases die β(2→6) geschakelde β-fructanen synthetiseren. Productspecificiteit wordt waarschijnlijk bepaald door acceptor bindingsplaatsen verder weg van de actieve holte.
Originele taal-2English
KwalificatieDoctor of Philosophy
Toekennende instantie
  • Rijksuniversiteit Groningen
Begeleider(s)/adviseur
  • Dijkhuizen, Lubbert, Supervisor
  • Dijkstra, Bauke, Supervisor
Datum van toekenning10-jan-2014
Plaats van publicatieGroningen
Uitgever
Gedrukte ISBN's9789036766197
StatusPublished - 10-jan-2014

Citeer dit