Production of extracellular enzymes by low-protease mutants of Trichoderma reesei

• Autorzy: Janas P

Warianty tytułu

PL

Produkcja enzymów zewnątrzkomórkowych przez niskoproteazowe mutanty Trichoderma reesei

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Cultivation has been performed of isolated earlier low-protease mutants and parental strain in the presence of novel inducers of cellulases production - lactulose and lactobionic acid mixed with lactose in the ratio 1:1. Nine among ten tested during batch cultivation low-protease mutants exhibited lower ability for the production of proteases than parental strain M-7. Higher enzymatic activities have been estimated (cellulolytic, xylanolytic and beta - galaktosidase) of culture filtrates during cultivation in the presence of mixtures of lactobionic acid and lactose in comparison to lactulose and lactose. Tested, during continuous cultivation, low-protease mutant T. reesei Mp5 exhibited high resistance for the temperature shifting. FPU activities of culture filtrates were stable in the high range of temperature of cultivation (26-34°C). In addition current knowledge about correlation between protease and other enzymes of culture fluids of selected filamentous fungi has been reviewed. The ways of preventing homologous and heterologous protein produced by fungi and bacteria from enzymatic cleavage by proteases have been also described. This work is an introduction for future studies on correlation between proteases and other enzymes in culture filtrates of Trichoderma reesei.

PL

Prowadzono hodowle wyizolowanych wcześniej niskoproteazowych mutantów i szczepu wyjściowego w obecności nowych induktorów produkcji celulaz - laktulozy i kwasu laktobionowego zmieszanych z laktozą w stosunku 1:1. Dziewięć spośród dziesięciu testowanych podczas hodowli okresowych niskoproteazowych mutantów wykazywało niższe uzdolnienia do produkcjii proteaz niż szczep rodzicielski M-7. Wartości aktywności enzymatycznej (celulolityczne, ksylanolityczne i beta-galaktozydazy) filtratów pohodowlanych oznaczane podczas hodowli w obecności mieszanin kwasu laktobionowego i laktozy były wyższe w porównaniu z laktulozą i laktozą. Testowany podczas hodowli ciągłej niskoproteazowy mutant Mp5 charakteryzował się dużą odpornością na zmiany temperatury. Aktywności FPU filtratów pohodowlanych były stabilne w szerokim zakresie temperatury hodowli (26-34°C). Dodatkowo w pracy przedstawiono aktualny stan wiedzy na temat zależności między proteazami i innymi enzymami cieczy pohodowlanych u wybranych grzybów strzępkowych. Opisano również sposoby zabezpieczenia białek heterologicznych i homologicznych, produkowanych przez grzyby i bakterie przed enzymatycznym rozkładem przez proteazy.

Słowa kluczowe

EN

Trichoderma reesei; lactobionic acid; production; lactose; cellulase; extracellular enzyme; deficient-protease strain; low-protease mutant

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Scientiarum Polonorum. Technologia Alimentaria
• Rocznik: 2003
• Tom: 02
• Numer: 2
• Opis fizyczny: p.103-114

Twórcy

autor

Janas P

• Agricultural University of Lublin, Skromna 8, 20-950 Lublin, Poland

Bibliografia

• Akiba S., Kimura Y., Yamamoto K., Kumagai H., 1995. Purification and characterization of a protease-resistant cellulase from Aspergillus niger. J. Ferment. Bioeng. 79, 2, 125-130.
• Bruchman E.E., Graf H., Saad A.A., and Schrenk D., 1978. Zur gewinnung hochaktiver cellulasepreparate und Optimierung der enzymatischen cel lulosehydrolyse IL Chem. Ztg. 102, 154- -155.
• Calmels T.P.G., Martin F., Durand H., Tiraby G., 1991. Proteolytic events in the processing of secreted proteins in fungi. J. Biotechnol. 17, 51-66.
• Colowick S.P., Kaplan N.O., 1955. Hexoside hydrolases. Meth. Enzymol. 1, 214-247.
• Dunne C.P., 1992. Relationship between extracellular proteases and the cellulase complex of Trichoderma reesei. Enzyme Eng. 6, 355-396.
• Fiedurek J., Paszczyński A., Ilczuk Z., 1985. The effect of proteases on the synthesis of glu- coamylase by mutants of Aspergillus niger C. Acta Microbiol. Pol. 34, 1, 25-32.
• Goller S.P., Schoisswohl D., Baron M., Parriche M., Kubicek C.P., 1998. Role of endoproteolytic dibasic proprotein processing in maturation of secretory proteins in Trichoderma reesei. Appl. Environ. Microbiol. 64, 9, 3202-3208.
• Hagspiel K., Haab D., Kubicek C.P., 1989. Protease activity and proteolytic modification of cellulases from a Trichoderma reesei QM 9414 selectant. Appl. Microbiol. Biotechnol. 32, 61-67.
• Haab D., Hagspiel K., Szakmary K., Kubicek C.P., 1990. Formation of the extracellular proteases from Trichoderma reesei QM 9414 involved in cellulase degradation. J. Biotechnol. 16, 187- -198.
• Janas P., Fiedurek J., Targoński Z., Mleko S., in press. Izolacja i wstępna charakterystyka niskoproteazowychych mutantów Trichoderma reesei. Żywność.
• Janas P., Targoński Z., Mleko S., 2002. New inducers for cellulases production by Trichoderma reesei Vi-1. EJPAU 5, 1, 1-9.
• Jiang X., Oohira K., Iwasaki Y., Nakano H., Ichihara S., Yamane T. 2002. Reduction of protein degradation by use of protease-deficient mutants in cell-free protein synthesis system in Escherichia coli. J. Biosc. Bioeng. 93, 3, 151-156.
• Kammel W.P., Kubicek C.P., 1985. Absence of postsecretional modification in extracellular proteins of Trichoderma reesei during growth on cellulose. J. Appl. Biochem. 7, 138-144.
• Labudova I., Farkas V., 1983. Multiple enzyme forms in the cellulase system of Trichoderma reesei during its growth on cellulose. Biochim. Biophys. Acta 744, 135-140.
• Lehmbeck J., 1997.Filamentous fungus with reduced or lacking endogenous recombinant alkaline protease activity. Patent No. 97-13450.
• Liu F., Ridgway D., Gu T., Moo-young M., 1998. Inhibition of extracellular protease secretion by Aspergillus niger using cell immobilization. Biotechnol. Lett. 20, 539-542.
• Lovrien R.E., Gusek T., Hart B., 1985. Cellulase and protease specific activities of cemmercialy available cellulase preparations. J. Appl. Biochem. 7, 258-272.
• Mandels M., Andreotti R., Roche C., 1976. Measurement of saccharifying cellulase. Biochim. Bioeng. Symp. 6, 21-23.
• Mandels M., Weber J., 1969. The production of cellulase: Adv. Chem. Ser. 95, 391-413.
• Miller G.L., 1959. Use of dinitrosalicylic acid reagent for determination of reducing sugars. Anal. Chem. 31,426-428.
• Papagianni H., Moo-Young H., 2002. Protease secretion in glucoamylase producer Aspergillus higer cultures: furgal morphology and inoculum effect. Proc. Biochem. 37, 1271-1278.
• Vasquez-Laslop N., Tenney K., Bowman B.J., 1996. Characterization of vacuolar protease in Neurospora crassa and the use of gene RIPing to generate protease-deficient strains. J. Biol. Chem. 271,36,21944-21949.