Design of high-throughput assays for the analysis of plant cell wall polysaccharides

Abstract

Plant cell walls contain a wide range of valuable polysaccharides possible to exploit for various purposes. To profile the diverse polysaccharides of plants, high-throughput, rapid and sustainable analytical methods are required. Currently, there are few methods designed for this purpose. An approach has been made to develop an analytical method based on enzymatic deconstruction and soft ionization mass spectrometry.Primary cell wall was extracted from the cells of the well-established model plant poplar to serve as an initial experimental subject. The cell wall was purified into alcohol insoluble residue consisting of only insoluble polysaccharides and a small amount of protein. Pure and specific enzymes were selected based on literature to deconstruct the polysaccharides and were evaluated on standard sugar substrates. Enzyme activity was measured using a rapid and reliable reducing sugar assay and achieved oligosaccharides were purified before electrospray ionization mass spectrometry. The outcome of the thesis presents an introduction to a high-throughput, rapid and sustainable analytical methodology for polysaccharide profiling in plant cell walls.Växtcellväggar innehåller en stor variation av värdefulla polysackarider möjliga att utnyttja för olika ändamål. För att profilera de olika polysackariderna krävs snabba och hållbara analytiska metoder med hög kapacitet. För närvarande existerar få metoder som är designade för detta syfte. Ett tillvägagångssätt har utformats för att utveckla en analytisk metod baserad på enzymatisk dekonstruktion och ”soft” jonisering masspektrometri.Primär cellvägg extraherades från celler härstammande från den väl etablerade modellväxten poppel för att verka som ett initialt testobjekt. Cellväggen renades till alkohol-olöslig residual. Rena och specifika enzymer valdes baserat på litteratur för att dekonstruera polysackariderna samt evaluerades med hjälp av standard socker substrat. Enzymaktivitet mättes genom användning av en snabb och pålitlig reducerande sockeranalys. Erhållna oligosackarider renades innan elektrospray joniserande masspektrometri. Utfallet av tesen presenterar en introduktion till en snabb och hållbar analytisk metod med hög kapacitet för profilering av polysackarider i växtcellvägga