Cellulosa 1,4-beta-cellobiosidas

Cellulosa 1,4-beta-cellobiosidas (icke-reducerande ände)
Cellob.jpg
Cellobiohydrolasmonomer, Trichoderma reesei
Identifierare
EG nr. 3.2.1.91
CAS-nr. 37329-65-0
Databaser
IntEnz IntEnz-vy
BRENDA BRENDA inträde
ExPASy NiceZyme-vy
KEGG KEGG inträde
MetaCyc Metabolisk väg
PRIAM profil
PDB- strukturer RCSB PDB PDBe PDB summa
Sök
PMC artiklar
PubMed artiklar
NCBI proteiner

Cellulosa 1,4-beta-cellobiosidas ( EC 3.2.1.91 , exo-cellobiohydrolas, beta-1,4-glukan cellobiohydrolas, beta-1,4-glukan cellobiosylhydrolas, 1,4-beta-glukan cellobiosidas, avicelucanae, CB 1, C1-cellulas, cellobiohydrolas I, cellobiohydrolas, exo-beta-1,4-glukancellobiohydrolas, 1,4-beta-D-glukancellobiohydrolas, cellobiosidas) är ett enzym av intresse för dess förmåga att omvandla cellulosa till användbara kemikalier, särskilt cellulosaetanol .

Det främsta tekniska hindret för utbredd användning av cellulosa för bränslen är fortfarande bristen på lågkostnadsteknologier för att omvandla cellulosa. En lösning är användningen av organismer som är kapabla att utföra denna omvandling. Utveckling av sådana organismer, såsom Saccharomyces cerevisiae som kan utsöndra höga nivåer av cellobiohydrolaser, pågår redan. Cellobiohydrolaser är exoglukanaser som härrör från svampar.

Det systematiska namnet är 4-beta-D-glukancellobiohydrolas (icke-reducerande ände).

Fungera

Detta enzym katalyserar följande kemiska reaktion :

Hydrolys av (1->4)-beta-D-glukosidbindningar i cellulosa och cellotetraos , frigör cellobios från de icke-reducerande ändarna av kedjorna

CBH1 från jäst, till exempel, är sammansatt av ett kolhydratbindningsställe, en länkregion och en katalytisk domän. När cellulosakedjan är bunden träs den genom en tunnelformad aktiv plats där cellulosan bryts ner i två sockersegment som kallas cellobios. Enzymets struktur kan ses i den första figuren. Den andra figuren visar enzymets aktivitet och visar både cellulosabindning till enzymet, såväl som produkten av detta steg, cellobios. Forskning tyder dock på att aktiviteten av CBH1 är mycket starkt hämmad av produkten cellobios. Bestämning av ett enzym som inte är lika starkt hämmat av produkten eller att hitta ett sätt att avlägsna cellobios från enzymets miljö är bara fler exempel på de många utmaningar som står inför användningen av dessa enzymer för att skapa biobränslen.

CBH1-struktur, genererad med pymol
CBH1 zoomade in på den aktiva platsen där cellulosa klyvs till cellobios, genererad med pymol.

Efter steget ovan är processen för att skapa etanol enligt följande: 3. Separation av sockerarter från annat växtmaterial. 4. Mikrobiell jäsning av sockerlösningen för att skapa alkohol. 5. Destillation för att rena produkterna och producera ungefär 9 % ren alkohol 6. Ytterligare rening för att få etanolrenheten till ungefär 99,5 %

Vissa anmärkningsvärda förbättringar har gjorts även på detta område. Till exempel har en jäststam som kan producera sitt eget cellulosanedbrytande enzym utvecklats, vilket skulle möjliggöra cellulosanedbrytning och jäsningsstegen kan ske på en gång. Detta är en viktig utveckling i den meningen att den gör storskaliga industriella tillämpningar mer genomförbara.

externa länkar