Efeito das glicosilações sobre a estrutura e dinâmica da celulase Cel7A de Trichoderma reesei / Effect of glycosylations on the structure and dynamics of Cel7A cellulase from Trichoderma reesei

RESUMO

Celulases fúngicas têm sido usadas para degradar a biomassa lignocelulósica para a produção de bioetanol. Celulases industriais como Cel7A de Trichoderma reesei (TrCel7A) são críticas neste processo. A compreensão da estrutura e dinâmica é crucial para a reengenharia da atividade celulolítica. Esta enzima é formada por dois domínios ligados por um linker flexível e altamente glicosilado. No entanto, a flexibilidade do linker tem dificultado a determinação da estrutura completa da Cel7A. Assim, na ausência de dados experimentais de alta resolução, aplicamos a modelagem integrativa para construir um modelo da enzima completa. Em seguida, estudamos os efeitos da glicosilação na estrutura e dinâmica da apo TrCel7A por meio de simulações. A análise da dinâmica essencial mostrou que a O-glicosilação no linker levou à estabilização da dinâmica global da proteína. Os glicanos O-ligados parecem restringir a distribuição dos ângulos diedros desta região, selecionando conformações mais alongadas. Além da flexibilidade reduzida, os movimentos interdomínios funcionais foram preservados no sistema glicosilado. Em contraste, observamos grande plasticidade conformacional na ausência de glicosilação, mas os domínios funcionais frequentemente colapsaram. Nós relatamos aqui evidências de que a flexibilidade dirigida no linker de Cel7A por mutações pontuais, incluindo modificações de sítios de glicosilação, poderia ser uma estratégia promissora para melhorar a atividade da celulase. (AU)