Carbohydrate esterase family 16 contains fungal hemicellulose acetyl esterases (HAEs) with varying specificity

Acetyl esterases are an important component of the enzymatic machinery fungi use to degrade plant biomass and are classified in several Carbohydrate Esterase families of the CAZy classification system. Carbohydrate Esterase family 16 (CE16) is one of the more recently discovered CAZy families, but only a small number of its enzyme members have been characterized so far, revealing activity on xylan-derived oligosaccharides, as well as activity related to galactoglucomannan. The number of CE16 genes differs significantly in the genomes of filamentous fungi. In this study, four CE16 members were identified in the genome of Aspergillus niger NRRL3 and it was shown that they belong to three of the four phylogenetic Clades of CE16. Significant differences in expression profiles of the genes and substrate specificity of the enzymes were revealed, demonstrating the diversity within this family of enzymes. Detailed characterization of one of these four A. niger enzymes (HaeA) demonstrated activity on oligosaccharides obtained from acetylated glucuronoxylan, galactoglucomannan and xyloglucan, thus establishing this enzyme as a general hemicellulose acetyl esterase. Their broad substrate specificity makes these enzymes highly interesting for biotechnological applications in which deacetylation of polysaccharides is required.Peer reviewe

Carbohydrate esterase family 16 contains fungal hemicellulose acetyl esterases (HAEs) with varying specificity

Acetyl esterases are an important component of the enzymatic machinery fungi use to degrade plant biomass and are classified in several Carbohydrate Esterase families of the CAZy classification system. Carbohydrate Esterase family 16 (CE16) is one of the more recently discovered CAZy families, but only a small number of its enzyme members have been characterized so far, revealing activity on xylan-derived oligosaccharides, as well as activity related to galactoglucomannan. The number of CE16 genes differs significantly in the genomes of filamentous fungi. In this study, four CE16 members were identified in the genome of Aspergillus niger NRRL3 and it was shown that they belong to three of the four phylogenetic Clades of CE16. Significant differences in expression profiles of the genes and substrate specificity of the enzymes were revealed, demonstrating the diversity within this family of enzymes. Detailed characterization of one of these four A. niger enzymes (HaeA) demonstrated activity on oligosaccharides obtained from acetylated glucuronoxylan, galactoglucomannan and xyloglucan, thus establishing this enzyme as a general hemicellulose acetyl esterase. Their broad substrate specificity makes these enzymes highly interesting for biotechnological applications in which deacetylation of polysaccharides is required

Ikäihmiset ja tablettitietokoneet:kohdatut haasteet ja laitteeseen liittyvä oppiminen kirjastossa

Tässä laadullisessa pro gradu -tutkielmassa on tarkoitus lisätä ymmärrystä ja tarkastella sitä, millaisia haasteita ja ongelmia ikäihmiset kohtaavat käyttäessään tablettitietokonetta. Tutkimuksessa selvitetään ikäihmisten osalta myös tabletin käyttöön liittyvää oppimista sekä sitä, millainen oppimispaikka kirjasto on ikäihmisten tabletin käytön opettelussa. Tutkimuskysymykset ovat: 1. Millaisia ongelmia ja haasteita ikäihmisillä on tabletin käytön suhteen? 2. Millaista tabletteihin liittyvä oppimisen tarve on ikäihmisillä? 3. Millainen oppimispaikka kirjasto on ikäihmisten kannalta? Yhteiskunnan tarjoamat julkiset palvelut tapahtuvat yhä enenevissä määrin internetin välityksellä, joten myös ikäihmisten on saavutettava tabletin käytön osalta tietynlainen taso pärjätäkseen arjessa ja pystyäkseen saavuttamaan tarvitsemansa palvelut. Mikäli ikäihminen on käyttänyt tablettia vähän tai ei ollenkaan, niin usein he tarvitsevat sen opetteluun opastusta. Eräs vaihtoehto oppia ja saada opastusta on kirjasto. Tutkimusta voivat hyödyntää esimerkiksi laitevalmistajat ja ottaa huomioon ja kehittää tablettia ikäihmisille sopivammiksi tai vaikkapa kirjastot, jotka järjestävät ikäihmisille suunnattuja opastustapahtumia. Yhtenä tärkeänä hyötynä on keskustelun jatkuminen perinteisten ja sähköisten palvelujen osalta. Empiirinen tutkimus toteutettiin ikäihmisten tabletinkäyttöön liittyvien haasteiden ja ongelmien kartoittamiseksi havainnoimalla kolme eri opastustapahtumaa Oulun kaupunginkirjaston pääkirjastossa ja Myllyojan kirjastossa vuosina 2016–2017. Lisäksi haastateltiin samojen kirjastojen henkilökuntaan kuuluvia, jotta saatiin selville, millaista tabletteihin liittyvä oppimistarve on sekä millaisia oppimispaikkoja kirjastot ovat ikäihmisten kannalta. Tutkimuksessa kävi ilmi, että ikäihmiset kohtaavat tabletin käytön osalta paljon haasteita ja ongelmia, erityisesti tabletin perustoimintojen ja sovellusten osalta. Tabletti ei ole vielä tutuksi tullut laite ikäihmisille ja sen käytölle täytyy olla jonkinlainen tarve käytön vakiintumiseksi. Kirjastojen ikäihmisille suunnatut, tabletteihin liittyvät opastustapahtumat ovat yleinen tapa hakea apua kohdatuissa haasteissa ja ongelmissa sekä oppia tabletin käyttöä. Tuen tarpeen tärkeys ja henkilökohtainen opastus nousivat tärkeiksi tekijöiksi tabletin käytön opettelussa. Opastustilaisuuksissa on tärkeää edetä tarpeeksi hitaasti, jotta ikäihmiset ehtivät kysyä neuvoa ja omaksua opittavat asiat. Tablettiin liittyville opastustilaisuuksille on selkeästi tarvetta. Ikäihmiset mieltävät kirjastot paikoiksi, joissa uskaltaa kysyä neuvoa ja joissa voi oppia yhdessä vertaisten kanssa. Mikäli kirjastoilla olisi enemmän resursseja, opastustilaisuuksia voisi järjestää myös niissä kirjastoissa, joissa opastuksia ei vielä ole ollut. Tarvetta olisi opastuksien lisäksi myös digitaaliseen lukutaitoon ja tietoturvaan liittyvälle tiedolle. Kirjastojen opastustilaisuuksiin tulleet ikäihmiset olivat kiinnostuneita opettelemaan tabletin käyttöä haasteista huolimatta. On kuitenkin muistettava, että kaikki ikäihmiset eivät välttämättä pysty tai halua ottaa tablettia käyttöönsä, joten myös tämä täytyisi huomioida palveluja suunniteltaessa

Novel synthesis of extracellular lignins in spruce cell cultures unravel native lignin carbohydrate bond formation (LCC formation)

ISWFPC 2017201

Distinct roles of carbohydrate esterase family CE16 acetyl esterases and polymer-acting acetyl xylan esterases in xylan deacetylation

Mass spectrometric analysis was used to compare the roles of two acetyl esterases (AE, carbohydrate esterase family CE16) and three acetyl xylan esterases (AXE, families CE1 and CE5) in deacetylation of natural substrates, neutral (linear) and 4-O-methyl glucuronic acid (MeGlcA) substituted xylooligosaccharides (XOS). AEs were similarly restricted in their action and apparently removed in most cases only one acetyl group from the non-reducing end of XOS, acting as exo-deacetylases. In contrast, AXEs completely deacetylated longer neutral XOS but had difficulties with the shorter ones. Complete deacetylation of neutral XOS was obtained after the combined action of AEs and AXEs. MeGlcA substituents partially restricted the action of both types of esterases and the remaining acidic XOS were mainly substituted with one MeGlcA and one acetyl group, supposedly on the same xylopyranosyl residue. These resisting structures were degraded to great extent only after inclusion of a-glucuronidase, which acted with the esterases in a synergistic manner. When used together with xylan backbone degrading endoxylanase and ß-xylosidase, both AE and AXE enhanced the hydrolysis of complex XOS equally

Distinct roles of carbohydrate esterase family CE16 acetyl esterases and polymer-acting acetyl xylan esterases in xylan deacetylation

Mass spectrometric analysis was used to compare the roles of two acetyl esterases (AE, carbohydrate esterase family CE16) and three acetyl xylan esterases (AXE, families CE1 and CE5) in deacetylation of natural substrates, neutral (linear) and 4-O-methyl glucuronic acid (MeGlcA) substituted xylooligosaccharides (XOS). AEs were similarly restricted in their action and apparently removed in most cases only one acetyl group from the non-reducing end of XOS, acting as exo-deacetylases. In contrast, AXEs completely deacetylated longer neutral XOS but had difficulties with the shorter ones. Complete deacetylation of neutral XOS was obtained after the combined action of AEs and AXEs. MeGlcA substituents partially restricted the action of both types of esterases and the remaining acidic XOS were mainly substituted with one MeGlcA and one acetyl group, supposedly on the same xylopyranosyl residue. These resisting structures were degraded to great extent only after inclusion of a-glucuronidase, which acted with the esterases in a synergistic manner. When used together with xylan backbone degrading endoxylanase and ß-xylosidase, both AE and AXE enhanced the hydrolysis of complex XOS equally

Penicillium subrubescens, a new species efficiently producing inulinase

Inulin is a reserve carbohydrate in about 15 % of the flowering plants and is accumulated in underground tubers of e.g. chicory, dahlia and Jerusalem artichoke. This carbohydrate consists of linear chains of β-(2,1)-linked fructose attached to a sucrose molecule. Inulinases hydrolyse inulin into fructose and glucose. To find efficient inulin degrading fungi, 126 fungal strains from the Fungal Biotechnology Culture Collection (FBCC) at University of Helsinki and 74 freshly isolated strains from soil around Jerusalem artichoke tubers were screened in liquid cultures with inulin as a sole source of carbon or ground Jerusalem artichoke tubers, which contains up to 19 % (fresh weight) inulin. Inulinase and invertase activities were assayed by the dinitrosalicylic acid (DNS) method and a freshly isolated Penicillium strain originating from agricultural soil (FBCC 1632) was the most efficient inulinase producer. When it was cultivated at pH 6 and 28 C in 2 litre bioreactors using inulin and Jerusalem artichoke as a carbon source, inulinase and invertase activities were on day 4 7.7 and 3.1 U mL-1, respectively. The released sugars analysed by TLC and HPLC showed that considerable amounts of fructose were released while the levels of oligofructans were low, indicating an exoinulinase type of activity. Taxonomic study of the inulinase producing strain showed that this isolate represents a new species belonging in Penicillium section Lanata-divaricata. This new species produces a unique combination of extrolites and is phenotypically and phylogenetically closely related to Penicillium pulvillorum. We propose the name Penicillium subrubescens sp. nov. (CBS 132785T = FBCC 1632T) for this new species. © 2013 Springer Science+Business Media Dordrecht