Transglycosylation capacity of BoGal36A, AnGal36A & CtGal27A, three glycoside hydrolase clan D α-galactosidases

Abstract

Three clan-D α-galactosidases, BoGal36A (from Bacteroides ovatus), AnGal36A (from Aspergillus niger) from GH-family 36 and CtGal27A (from Cyamopsis
tetragonoloba) from GH27, were studied for their transglycosylaton ability. All
the investigated α-galactosidases were shown capable of catalyzing transglycosylation reactions with 4-Nitrophenyl-α-D-galactopyranoside (pNPαGal) as donor and methanol, propanol, allyl alcohol and glycerol as acceptors. BoGal36A was the only enzyme not capable of performing tranglycosylation with pNPαGal as
both donor and acceptor. Furthermore, all the enzymes were capable of transglycosylation with raffinose as both donor and acceptor in the formation of
raffinose-Gal. CtGal27A exhibited overall a broader donor and acceptor capacity
and was the only enzyme for which transglycosylation products in turn could act as acceptors and the only enzyme which could utilize internal galactose substitution in locust bean gum galactomannan as donor for transglycosylation.

Popular Abstract (Swedish)

Det finns många olika typer sockermolekyler och de finns överallt i den levande världen. Olika typer socker fyller olika uppgifter, detta kan vara allt ifrån lagring av energi till att bygga upp strukturen hos växter och träd. Denna studie har ägnat sig åt att studera ett enzym, som påskyndar nerbrytningen av vissa sockermolekyler och klipper bort sockret galaktos från längre kedjor. Två olika typer av galaktos-bortklippande enzymer har studerats, en typ som bara kan klippa bort galaktos på änden av en längre sockerkedja, och en annan typ som kan klippa bort utstickande galaktos inne i sockerkedjor. Vissa sockernedbrytningsenzymer kan även under vissa förhållanden inte bara bryta ner, men också bygga upp sockermolekyler. När ett sockernedbrytningsenzym bygger upp istället för att klippa isär en sockermolekyl kallas reaktionen för transglykosylering. Vad som är extra spännande med detta är att man kan koppla på nya kemiska grupper på en sockermolekyl och ge den helt nya egenskaper. Denna studie visade att man kunde använde de studerade enzymerna till att skapa nya bindningar mellan galaktos och olika alkoholer. Sådana nya molekyler kan vara intressanta i många aspekter, t.ex. så kanske vissa av dem kan användas som startmaterial till att skapa nya material eller framtidens läkemedel. Denna studie visade också att man kunde använda galaktos från naturligt förekommande och förnybara källor. För att studera om enzymerna kunde utföra transglykosylering har en masspektrometer använts. Detta är en maskin som mäter vikten på molekyler och på så sett kan man identifiera om nya molekyler skapats. När nya produkter påträffades, lyckades man i denna studie separera dem från andra produkter igenom en separationsmetod som kallas kromatografi, där man separerar olika ämnen från varandra beroende på deras egenskaper. Denna forskning är viktig för att påskynda övergången till miljövänliga biobaserade material, men också för att skapa mer kunskap kring denna typ av enzymers möjligheter och begränsningar.

• author: Axell, Emil
• supervisor: Mathias Wiemann
• organization: Department of Chemistry
• course: KEMR30 20201
• year: 2020
• type: H2 - Master's Degree (Two Years)
• subject: Chemistry
• keywords: BoGal36A, α-galactosidases, glycoside hydrolases, transglycosylation, galactomannan, glycosynthesis, biochemistry, biokemi
• language: English
• id: 9022343
• date added to LUP: 2020-07-02 10:58:34
• date last changed: 2020-07-02 10:58:34