Биологический факультет СПбГУ

биофак СПбГУ


29.10.2015 

Сотрудники СПбГУ приняли участие в работе, посвященной исследованию молекулярных особенностей гриба, эффективно расщепляющего целлюлозу и имеющего большой промышленный потенциал.

Ежегодно порядка 15 % атмосферного углекислого газа фиксируется растениями и превращается в огромное количество биомассы, из которой лигноцеллюлозная биомасса составляет наибольшую часть доступных человеку возобновляемых источников углеродных соединений. Ее можно применять для производства топлива и химических веществ, но для этого необходимо ее расщепить до более простых молекул — сахаров. Человек может сделать это химическими методами, обрабатывая целлюлозу горячей серной или соляной кислотой, но в природе существуют ферменты целлюлазы грибов и бактерий, способные расщеплять целлюлозу при обычных температурах. Применение природных ферментов для расщепления целлюлозы позволяет делать это более эффективно и безопасно.

На сегодняшний день целлюлазы и сходные ферменты, разрушающие биомассу, составляют третью по объему промышленного производства группу ферментов. Области их применения могут быть самыми различными и включают обработку хлопка, переработку бумаги, производство соков, кормовых добавок для животных. Считается, что в связи с большой востребованностью в производстве биотоплива целлюлазы будут производиться в объемах, значительно превышающих все остальные ферменты. В этой связи ведутся работы по поиску новых целлюлаз, обладающих лучшими для промышленности свойствами.

Дрожжеподобный гриб Geotrichum candidum штамм 3C был выделен из гниющего каната. Еще в 1970 году было показано, что он высокоактивен в плане разрушения целлюлозы, а его целлюлазный ферментный комплекс более эффективен, чем аналогичный комплекс Trichoderma sp., широко применяемый в промышленности. Было обнаружено, что основным секретируемым белком гриба является целлобиогидролаза GcaCel7A — фермент, расщепляющий целлюлозу. Именно его изучению и была посвящена работа группы российских и зарубежных авторов, в числе которых были и сотрудники СПбГУ, — «Sequencing, biochemical characterization, crystal structure and molecular dynamics of cellobiohydrolase Cel7A from Geotrichum candidum 3C», опубликованная в журнале FEBS Journal в октябре 2015 года. В этой работе представлена нуклеотидная последовательность гена, кодирующего фермент, дана биохимическая характеристика белка, представлена модель его кристаллической структуры.

Эти данные позволили лучше понять механизмы взаимодействия фермента с субстратом и сравнить его со сходными белками других организмов. В целом работа выявила ряд молекулярных особенностей, которые позволяют лучше понять все семейство белков, имеющих важнейшее значение для промышленности.

Просмотров: 550

Возврат к списку новостей



© Биологический факультет СПбГУ, 2006-2011