caa a22 4500 605501025 CHVBK 20210128100558.0 cr unu---uuuuu 210128e20151101xx s 000 0 eng 10.1007/s00253-015-6772-1 doi (NATIONALLICENCE)springer-10.1007/s00253-015-6772-1 Recombinant Trichoderma harzianum endoglucanase I (Cel7B) is a highly acidic and promiscuous carbohydrate-active enzyme [Elektronische Daten] [Vanessa Pellegrini, Viviane Serpa, Andre Godoy, Cesar Camilo, Amanda Bernardes, Camila Rezende, Nei Junior, João Franco Cairo, Fabio Squina, Igor Polikarpov] Trichoderma filamentous fungi have been investigated due to their ability to secrete cellulases which find various biotechnological applications such as biomass hydrolysis and cellulosic ethanol production. Previous studies demonstrated that Trichoderma harzianum IOC-3844 has a high degree of cellulolytic activity and potential for biomass hydrolysis. However, enzymatic, biochemical, and structural studies of cellulases from T. harzianum are scarce. This work reports biochemical characterization of the recombinant endoglucanase I from T. harzianum, ThCel7B, and its catalytic core domain. The constructs display optimum activity at 55°C and a surprisingly acidic pH optimum of 3.0. The full-length enzyme is able to hydrolyze a variety of substrates, with high specific activity: 75U/mg for β-glucan, 46U/mg toward xyloglucan, 39U/mg for lichenan, 26U/mg for carboxymethyl cellulose, 18U/mg for 4-nitrophenyl β-d-cellobioside, 16U/mg for rye arabinoxylan, and 12U/mg toward xylan. The enzyme also hydrolyzed filter paper, phosphoric acid swollen cellulose, Sigmacell 20, Avicel PH-101, and cellulose, albeit with lower efficiency. The ThCel7B catalytic domain displays similar substrate diversity. Fluorescence-based thermal shift assays showed that thermal stability is highest at pH5.0. We determined kinetic parameters and analyzed a pattern of oligosaccharide substrates hydrolysis, revealing cellobiose as a final product of C6 degradation. Finally, we visualized effects of ThCel7B on oat spelt using scanning electron microscopy, demonstrating the morphological changes of the substrate during the hydrolysis. The acidic behavior of ThCel7B and its considerable thermostability hold a promise of its industrial applications and other biotechnological uses under extremely acidic conditions. Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2015 Trichoderma harzianum nationallicence Second-generation ethanol nationallicence Cellulase nationallicence Endoglucanase nationallicence Aspergillus niger nationallicence Pellegrini Vanessa Departamento de Física e Informática, Instituto de Física de São Carlos, Universidade de São Paulo, Av. Trabalhador Sãocarlense, 400, 13566-590, São Carlos, SP, Brazil aut Serpa Viviane Departamento de Física e Informática, Instituto de Física de São Carlos, Universidade de São Paulo, Av. Trabalhador Sãocarlense, 400, 13566-590, São Carlos, SP, Brazil aut Godoy Andre Departamento de Física e Informática, Instituto de Física de São Carlos, Universidade de São Paulo, Av. Trabalhador Sãocarlense, 400, 13566-590, São Carlos, SP, Brazil aut Camilo Cesar Departamento de Física e Informática, Instituto de Física de São Carlos, Universidade de São Paulo, Av. Trabalhador Sãocarlense, 400, 13566-590, São Carlos, SP, Brazil aut Bernardes Amanda Departamento de Física e Informática, Instituto de Física de São Carlos, Universidade de São Paulo, Av. Trabalhador Sãocarlense, 400, 13566-590, São Carlos, SP, Brazil aut Rezende Camila Instituto de Química, Universidade de Campinas, Caixa Postal 6154, 13083-970, Campinas, SP, Brazil aut Junior Nei Escola de Química, Departamento de Engenharia Bioquímica, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Bloco E, Sala 121, Ilha do Fundão, 21949-900, Rio de Janeiro, RJ, Brazil aut Franco Cairo João Laboratório Nacional de Ciência e Tecnologia do Bioetanol - CTBE, Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais - CNPEM, Rua Giuseppe Máximo Scolfaro, 10000, 13083-970, Campinas, SP, Brazil aut Squina Fabio Laboratório Nacional de Ciência e Tecnologia do Bioetanol - CTBE, Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais - CNPEM, Rua Giuseppe Máximo Scolfaro, 10000, 13083-970, Campinas, SP, Brazil aut Polikarpov Igor Departamento de Física e Informática, Instituto de Física de São Carlos, Universidade de São Paulo, Av. Trabalhador Sãocarlense, 400, 13566-590, São Carlos, SP, Brazil aut Applied Microbiology and Biotechnology Springer Berlin Heidelberg 99/22(2015-11-01), 9591-9604 0175-7598 99:22<9591 2015 99 253 https://doi.org/10.1007/s00253-015-6772-1 text/html Onlinezugriff via DOI BK010053 XK010053 XK010000 Metadata rights reserved Springer special CC-BY-NC licence nationallicence 1 research-article jats NATIONALLICENCE NATIONALLICENCE NL-springer NATIONALLICENCE 856 40 https://doi.org/10.1007/s00253-015-6772-1 text/html Onlinezugriff via DOI NATIONALLICENCE 700 1- Pellegrini Vanessa Departamento de Física e Informática, Instituto de Física de São Carlos, Universidade de São Paulo, Av. Trabalhador Sãocarlense, 400, 13566-590, São Carlos, SP, Brazil aut NATIONALLICENCE 700 1- Serpa Viviane Departamento de Física e Informática, Instituto de Física de São Carlos, Universidade de São Paulo, Av. Trabalhador Sãocarlense, 400, 13566-590, São Carlos, SP, Brazil aut NATIONALLICENCE 700 1- Godoy Andre Departamento de Física e Informática, Instituto de Física de São Carlos, Universidade de São Paulo, Av. Trabalhador Sãocarlense, 400, 13566-590, São Carlos, SP, Brazil aut NATIONALLICENCE 700 1- Camilo Cesar Departamento de Física e Informática, Instituto de Física de São Carlos, Universidade de São Paulo, Av. Trabalhador Sãocarlense, 400, 13566-590, São Carlos, SP, Brazil aut NATIONALLICENCE 700 1- Bernardes Amanda Departamento de Física e Informática, Instituto de Física de São Carlos, Universidade de São Paulo, Av. Trabalhador Sãocarlense, 400, 13566-590, São Carlos, SP, Brazil aut NATIONALLICENCE 700 1- Rezende Camila Instituto de Química, Universidade de Campinas, Caixa Postal 6154, 13083-970, Campinas, SP, Brazil aut NATIONALLICENCE 700 1- Junior Nei Escola de Química, Departamento de Engenharia Bioquímica, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Bloco E, Sala 121, Ilha do Fundão, 21949-900, Rio de Janeiro, RJ, Brazil aut NATIONALLICENCE 700 1- Franco Cairo João Laboratório Nacional de Ciência e Tecnologia do Bioetanol - CTBE, Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais - CNPEM, Rua Giuseppe Máximo Scolfaro, 10000, 13083-970, Campinas, SP, Brazil aut NATIONALLICENCE 700 1- Squina Fabio Laboratório Nacional de Ciência e Tecnologia do Bioetanol - CTBE, Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais - CNPEM, Rua Giuseppe Máximo Scolfaro, 10000, 13083-970, Campinas, SP, Brazil aut NATIONALLICENCE 700 1- Polikarpov Igor Departamento de Física e Informática, Instituto de Física de São Carlos, Universidade de São Paulo, Av. Trabalhador Sãocarlense, 400, 13566-590, São Carlos, SP, Brazil aut NATIONALLICENCE 773 0- Applied Microbiology and Biotechnology Springer Berlin Heidelberg 99/22(2015-11-01), 9591-9604 0175-7598 99:22<9591 2015 99 253