Väitös: Lämmönkestäviä sellulaaseja proteiinimuokkauksen avulla
27.01.2011
Filosofian maisteri Sanni Voutilainen on väitöskirjatyössään tutkinut lämmönkestäviä sellulaaseja ja parantanut proteiinimuokkauksen avulla niiden toimintaa korkeissa lämpötiloissa. Sanni Voutilaisen väitöskirja ”Fungal thermostable cellohydrolases - Characterization and protein engineering studies” esitetään tarkastettavaksi Jyväskylän yliopistossa (Ylistö Kampus, sali YAA3030) perjantaina 4.2.2011 klo 12.
Kasviperäinen biomassa koostuu kolmesta pääkomponentista: selluloosasta,
hemiselluloosasta ja ligniinistä. Sellulaasit eli selluloosaa pilkkovat
entsyymit hajottavat selluloosaa glukoosiksi. Sellulaaseja käytetään
erityisesti paperi- ja tekstiiliteollisuudessa, ja niiden teollista
hyödyntämistä tutkitaan tällä hetkellä maailmanlaajuisesti bioetanolin
tuotannossa.
Luonnon entsyymit eivät aina toimi teollisuuden
edellyttämissä olosuhteissa, esimerkiksi tarpeeksi korkeassa lämpötilassa tai
neutraalista poikkeavassa pH:ssa. Entsyymien ominaisuuksia voidaan kuitenkin
optimoida teollisuuden tarpeisiin proteiinimuokkauksen keinoin. Sanni
Voutilainen on väitöstyössään parantanut kahden homeperäisen sellulaasin
lämmönkestävyyttä käyttäen hyväksi erilaisia proteiinimuokkauksen menetelmiä:
suunnattua evoluutiota ja kohdennettua mutageneesiä. Näillä pystyttiin
parantamaan entsyymien lämmönkestävyyttä selvästi. Proteiinimuokkausta
käytettiin myös nostamaan sellulaasien aktiivisuutta liittämällä niihin
selluloosaa sitova proteiinimoduuli.
Lisäksi työssä
karakterisoitiin kolmen uuden homeperäisen sellulaasin ominaisuuksia ja
verrattiin niitä laajasti tutkittuun Trichoderma reesei -homeen sellulaasiin.
Entsyymien välisiä toiminnallisia ja rakenteellisia eroja tarkasteltiin
kolmiulotteisten rakennemallien avulla. Näiden uusien sellulaasien havaittiin
olevan lupaavia myös teolliseen käyttöön niiden korkean aktiivisuuden ja hyvän
lämmönkestävyyden takia.
Sanni Voutilainen
toteutti tutkimustyönsä kokeellisen osuuden VTT:n bioprosessitekniikan
osaamiskeskuksessa.
Väitös
verkossa
