Carbohydrate-active enzymes that modify the cell wall of Aspergillus niger

Bij celwandafbraak betrokken koolhydraat-actieve enzymen in Aspergillus niger

De schimmel Aspergillus niger wordt ingezet voor industriële productie van eiwitten en organische zuren. In tijden van voedselschaarste kan de schimmel zijn eerder opgeslagen energie en koolstof - bijvoorbeeld in de celwand - hergebruiken om stressresistente sporen te produceren. Jolanda van Munster heeft onderzocht welke genen coderen voor koolhydraat-actieve enzymen die worden geactiveerd gedurende koolstofuithongering, en wat de invloed hierop is van twee belangrijke regulatoren.

Schimmels zoals A. niger groeien door draadachtige structuren te maken, die worden omgeven door celwanden. Deze celwand wordt voortdurend veranderd doordat koolhydraat-actieve enzymen de koolhydraten in de celwand produceren, veranderen en afbreken. De focus van het proefschrift van Van Munster ligt op de fysiologische rollen en biochemische kenmerken van koolhydraat-actieve enzymen die worden gemaakt gedurende koolstofuithongering. Twee van de geïdentificeerde enzymen zijn vervolgens door haar biochemisch gekarakteriseerd, chitinase CfcA en α-1,3-glucanase AgnB. Dit chitinase heeft een rol in de celwandafbraak gedurende koolstofuithongering. Daarnaast is een set genen gevonden die coderen voor koolhydraat-actieve enzymen die specifiek geactiveerd worden zodra de schimmel sporen maakt. Dit waren voornamelijk enzymen die voorspeld waren actief te zijn op de celwand koolhydraten chitine en β-1,3-glucan, onder andere de chitinases CfcI en CtcB. Biochemisch karakterisatie van chitinase CfcI liet zien dat het een voor schimmelchitinases nieuwe activiteit heeft; CfcI breekt korte chitineketens af door er de suikermonomeer af te knippen. Een duidelijk begrip van de werking van deze enzymen zorgt voor een goede basis voor het verbeteren van enzymen en maakt potentieel het verbeteren van industriële groei van schimmels mogelijk.

Jolanda van Munster deed haar promotieonderzoek bij het onderzoeksinstituut GBB van de RUG. Het werd gefinancierd door IOP genomics. Inmiddels is zij als postdoc werkzaam bij de Universiteit Nottingham.