How endoglucanase enzymes act on cellulose nanofibrils: role of amorphous regions revealed by atomistic simulations

Adam Orłowski, Tomasz Róg, Sami Paavilainen, Moutusi Manna, Isto Heiskanen, Kaj Backfolk, Jussi Timonen, Ilpo Vattulainen

    Tutkimustuotos: ArtikkeliScientificvertaisarvioitu

    14 Sitaatiot (Scopus)

    Abstrakti

    Transformation of cellulose into monosaccharides can be achieved in a chemical process performed by a special group of enzymes known as cellulases. We have used atomistic molecular dynamics simulations to study endoglucanase II (Cel5A) that is one of the proteins in this group. Based on the atomistic simulation results, we discuss how the Cel5A enzyme interacts with cellulose fibrils comprised of both crystalline and amorphous regions. We show that the enzyme’s carbohydrate-binding domain prefers to interact with crystalline regions of cellulose, while the catalytic domain has a high affinity to the amorphous regions of fibrils. In particular, through electrostatic interactions the catalytic domain attracts loose glucose chains to its catalytic cleft. The atomistic details of the enzyme–cellulose interaction are presented and the implications for practical applications are briefly discussed.

    AlkuperäiskieliEnglanti
    Sivut2911-2925
    Sivumäärä15
    JulkaisuCellulose
    Vuosikerta22
    Numero5
    Varhainen verkossa julkaisun päivämäärä17 heinäk. 2015
    DOI - pysyväislinkit
    TilaJulkaistu - 2015
    OKM-julkaisutyyppiA1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä

    Julkaisufoorumi-taso

    • Jufo-taso 2

    !!ASJC Scopus subject areas

    • Polymers and Plastics

    Sormenjälki

    Sukella tutkimusaiheisiin 'How endoglucanase enzymes act on cellulose nanofibrils: role of amorphous regions revealed by atomistic simulations'. Ne muodostavat yhdessä ainutlaatuisen sormenjäljen.

    Siteeraa tätä