Lähetä linkki
Väitös: D-Galakturonaatin hajotusreitti homesienessä
03.06.2010
Yksi bioteknologian haasteista on tuottaa halvasta raaka-aineesta hyödyllisiä ja arvokkaita tuotteita. VTT:n tutkija, filosofian maisteri Satu Hilditch on väitöstyössään edistänyt luonnon polymeerin - pektiinin - uudenlaista hyötykäyttöä. Hän on tutkinut, miten aitotumalliset mikro-organismit hajottavat pektiinin tärkeintä rakenneosaa, D-galakturonaattia. Hilditch väittelee aiheesta ” Identification of the fungal catabolic D-galacturonate pathway” Helsingin yliopistossa 11.6.2010 klo 12 (Viikinkaari 5, Helsinki).
Rihmamaiset sienet ovat erityisen käyttökelpoisia pektiinin hyödyntämisessä,
koska ne tuottavat tehokkaasti pektinaaseja. Homesienen D-galakturonaatin
hajotusreitin selvittäminen on keskeisen tärkeää pektiinin hyödyntämiselle ja
muuttamiselle käyttökelpoisiksi tuotteiksi.
Pektiini
on luonnon polymeeri, joka koostuu pääasiassa D-galakturonihappomonomeereista.
Lahoavalla kasviaineksella elävät mikro-organismit pystyvät käyttämään
D-galakturonihappoa kasvamiseen. Aiemmin on löydetty bakteerien
D-galakturonaattia hajottavia aineenvaihduntareittejä mutta aitotumallisten
eliöiden vastaavia reittejä ei ole tunnettu. Hilditchin väitöstyön tarkoitus
oli selvittää, kuinka aitotumalliset mikro-organismit hajottavat
D-galakturonaattia.
Tässä työssä D-galakturonaatin
hajotusreitti löydettiin Trichoderma reesei -homesienestä. Reitin neljä
entsyymiä olivat NADPH:sta riippuvainen D-galakturonaattireduktaasi (GAR1),
L-galaktonaattidehydrataasi (LGD1), L-treo-3-deoksiheksulosonaattialdolaasi
(LGA1) ja NADPH:sta riippuvainen glyseraldehydireduktaasi (GLD1). Tällä
aineenvaihduntareitillä D-galakturonaatti muutettiin pyruvaatiksi ja
glyseroliksi. Reitin välituotteet olivat L-galaktonaatti,
L-treo-3-deoksiheksulosonaatti ja L-glyseraldehydi.
Entsyymien
GAR1, LGD1 ja LGA1 aktiivisuus voitiin mitata myseeliekstrakteista vain, kun
T. reesei oli kasvatettu D-galakturonaatilla. GLD1-entsyymin aktiivisuus oli
läsnä kaikilla testatuilla hiilenlähteillä. Reitin entsyymejä vastaavat geenit
löydettiin ja kloonattiin. Ne ilmennettiin aktiivisina entsyymeinä
Saccharomyces cerevisiae -hiivasienessä, ja entsyymien ominaisuuksia
tutkittiin. GAR1 ja LGA1 katalysoivat reaktiota molempiin suuntiin, kun taas
LGD1:llä ja GLD1:llä voitiin nähdä vain yhdensuuntainen reaktio. Kun geeni
gar1, lgd1 tai lga1 poistettiin T. reesei -homesienestä, tuotettu kanta ei
pystynyt kasvamaan käyttäen D-galakturonaattia ainoana hiilenlähteenä. Se
osoitti, että vastaavat entsyymit olivat välttämättömiä D-galakturonaatin
hajotuksessa ja että T. reesei -homesienellä ei ole muita vaihtoehtoisia
hajotusreittejä.
Väitösjulkaisu: http://www.vtt.fi/inf/pdf/publications/2010/P739.pdf