Published July 9, 2024 | Version v1
Publication Metadata-only

Characterization of BrGH3A, a bovine rumen-derived glycoside hydrolase family 3 β-glucosidase with a permuted domain arrangement

Creators

  • 1. Kasetsart University

Description

The bovine rumen contains a large consortium of residential microbes that release a variety of digestive enzymes for feed degradation. However, the utilization of these microbial enzymes is still limited because these rumen microorganisms are mostly anaerobes and are thus unculturable. Therefore, we applied a sequence-based metagenomic approach to identify a novel 2,445-bp glycoside hydrolase family 3 β -glucosidase gene known as BrGH3A from the metagenome of bovine ruminal fluid. BrGH3A β -glucosidase is a 92-kDa polypeptide composed of 814 amino acid residues. Unlike most glycoside hydrolases in the same family, BrGH3A exhibited a permuted domain arrangement consisting of an ( α / β ) 6 sandwich domain, a fibronectin type III domain and a ( β / α ) 8 barrel domain. BrGH3A exhibited greater catalytic efficiency toward laminaribiose than cellobiose. We proposed that BrGH3A is an exo-acting β -glucosidase from Spirochaetales bacteria that is possibly involved in the intracellular degradation of β -1,3-/1,4-mixed linkage glucans that are present in grass cell walls. BrGH3A exhibits rich diversity in rumen hydrolytic enzymes and may represent a member of a new clan with a permuted domain topology within the large family.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

يحتوي الكرش البقري على كونسورتيوم كبير من الميكروبات السكنية التي تطلق مجموعة متنوعة من الإنزيمات الهضمية لتدهور التغذية. ومع ذلك، لا يزال استخدام هذه الإنزيمات الميكروبية محدودًا لأن هذه الكائنات الحية الدقيقة من الكرش هي في الغالب لاهوائية وبالتالي فهي غير قابلة للزراعة. لذلك، طبقنا نهج ميتاجينوميك القائم على التسلسل لتحديد عائلة هيدرولاز جليكوسيد 2،445 - bp جديدة 3 β - جينات الجلوكوزيداز المعروفة باسم BrGH3A من ميتاجينوم سائل الكرش البقري. BrGH3A β - glucosidase هو عديد ببتيد 92 - kDa يتكون من 814 بقايا حمض أميني. على عكس معظم هيدرولازات الجليكوزيد في نفس العائلة، أظهر BrGH3A ترتيب مجال متبدل يتكون من نطاق ساندويتش ( α / β ) 6 ونطاق فيبرونيكتين من النوع الثالث ونطاق ( β / α ) 8 برميل. أظهر BrGH3A كفاءة حفازة أكبر تجاه لاميناريبيوز من السيلوبيوز. اقترحنا أن BrGH3A هو β - glucosidase exo - acting من بكتيريا Spirochaetales التي من المحتمل أن تشارك في التحلل داخل الخلايا لـ β -1,3 -/ 1,4 - mixed linkage glucans الموجودة في جدران خلايا العشب. يُظهر BrGH3A تنوعًا غنيًا في إنزيمات الكرش المائية وقد يمثل عضوًا في عشيرة جديدة ذات طوبولوجيا مجال متبدلة داخل العائلة الكبيرة.

Translated Description (French)

Le rumen bovin contient un grand consortium de microbes résidentiels qui libèrent une variété d'enzymes digestives pour la dégradation des aliments. Cependant, l'utilisation de ces enzymes microbiennes est encore limitée car ces micro-organismes de la panse sont pour la plupart des anaérobies et sont donc inculturables. Par conséquent, nous avons appliqué une approche métagénomique basée sur la séquence pour identifier un nouveau gène de glycoside hydrolase de 2 445 pb de la famille 3 β -glucosidase connu sous le nom de BrGH3A à partir du métagénome du liquide ruminal bovin. La β -glucosidase BrGH3A est un polypeptide de 92 kDa composé de 814 résidus d'acides aminés. Contrairement à la plupart des glycoside hydrolases de la même famille, BrGH3A présentait un arrangement de domaine permuté composé d'un domaine sandwich ( α / β ) 6, d'un domaine de fibronectine de type III et d'un domaine de barillet ( β / α ) 8. BrGH3A a montré une plus grande efficacité catalytique envers le laminaribiose que le cellobiose. Nous avons proposé que BrGH3A soit une β -glucosidase exo-active de la bactérie Spirochaetales qui est possiblement impliquée dans la dégradation intracellulaire des β -1,3-/1,4-glucanes de liaison mélangés qui sont présents dans les parois cellulaires de l'herbe. BrGH3A présente une riche diversité d'enzymes hydrolytiques du rumen et peut représenter un membre d'un nouveau clan avec une topologie de domaine permuté au sein de la grande famille.

Translated Description (Spanish)

El rumen bovino contiene un gran consorcio de microbios residenciales que liberan una variedad de enzimas digestivas para la degradación del alimento. Sin embargo, la utilización de estas enzimas microbianas aún es limitada porque estos microorganismos del rumen son en su mayoría anaerobios y, por lo tanto, no se pueden cultivar. Por lo tanto, aplicamos un enfoque metagenómico basado en la secuencia para identificar un nuevo gen de glucósido hidrolasa de 2.445 pb de la familia 3 β -glucosidasa conocido como BrGH3A a partir del metagenoma del líquido ruminal bovino. BrGH3A β -glucosidasa es un polipéptido de 92 kDa compuesto por 814 residuos de aminoácidos. A diferencia de la mayoría de las glucósido hidrolasas de la misma familia, BrGH3A exhibió una disposición de dominio permutado que consistía en un dominio sándwich ( α / β ) 6, un dominio de fibronectina tipo III y un dominio de barril ( β / α ) 8. BrGH3A mostró una mayor eficiencia catalítica hacia la laminaribiosa que la celobiosa. Propusimos que BrGH3A es una β -glucosidasa de acción exo de la bacteria Spirochaetales que posiblemente está involucrada en la degradación intracelular de los glucanos de enlace mixto β-1,3-/1,4 que están presentes en las paredes celulares de la hierba. BrGH3A exhibe una rica diversidad en enzimas hidrolíticas del rumen y puede representar un miembro de un nuevo clan con una topología de dominio permutado dentro de la gran familia.

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
توصيف BrGH3A، وهي عائلة هيدرولاز جليكوزيد مشتقة من الكرش البقري 3 β - glucosidase مع ترتيب مجال مغاير
Translated title (French)
Caractérisation de BrGH3A, une glycoside hydrolase de la famille 3 β-glucosidase dérivée du rumen bovin avec un arrangement de domaine permuté
Translated title (Spanish)
Caracterización de BrGH3A, una glucósido hidrolasa derivada del rumen bovino de la familia 3 β-glucosidasa con una disposición de dominio permutado

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4400448284
DOI
10.1371/journal.pone.0305817

Is supplement to
https://openalex.org/W4240085498 (Other)
https://openalex.org/W3126836790 (Other)
https://openalex.org/W3004602166 (Other)
https://openalex.org/W2888872369 (Other)
https://openalex.org/W2747437000 (Other)
https://openalex.org/W2368098650 (Other)
https://openalex.org/W2088072418 (Other)
https://openalex.org/W2074742912 (Other)
https://openalex.org/W2062306349 (Other)
https://openalex.org/W1778200108 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Thailand

References

  • https://openalex.org/W1569107866
  • https://openalex.org/W1578138579
  • https://openalex.org/W1987712655
  • https://openalex.org/W2019847443
  • https://openalex.org/W2028770973
  • https://openalex.org/W2055043387
  • https://openalex.org/W2067177410
  • https://openalex.org/W2074916461
  • https://openalex.org/W2075716829
  • https://openalex.org/W2098839738
  • https://openalex.org/W2116598854
  • https://openalex.org/W2116804312
  • https://openalex.org/W2121331475
  • https://openalex.org/W2127322768
  • https://openalex.org/W2150671310
  • https://openalex.org/W2170654615
  • https://openalex.org/W2524906547
  • https://openalex.org/W2614294922
  • https://openalex.org/W2892287249
  • https://openalex.org/W2964042259
  • https://openalex.org/W2991012415
  • https://openalex.org/W3046526542
  • https://openalex.org/W3177828909
  • https://openalex.org/W3217216416
  • https://openalex.org/W4206950245
  • https://openalex.org/W4244736178
  • https://openalex.org/W4281824538
  • https://openalex.org/W4289274885
  • https://openalex.org/W4323294548
  • https://openalex.org/W4366607105
  • https://openalex.org/W4388461225