Изучение биохимических и каталитических свойств, а также особенностей транскрипции двух новых изоферментов лакказ базидиомицета Trametes hirsuta 072

Номер гранта:	18-04-00983
Область научного знания:	биология и медицинские науки
Тип конкурса:	(а)(а) конкурс проектов фундаментальных научных исследований
Год выполнения:	2018г.
Руководитель:	Васина Дарья Владимировна
Статус заявки:	поддержана

Аннотация к заявке:

Интенсификация сельскохозяйственного производства и расширение ареалов сельскохозяйственных угодий неизбежно связана с проблемой утилизации лигноцеллюлозной биомассы (соломы, стеблей зерновых и технических культур и проч.), большое количество которой остается после сбора основного продукта. В природных экосистемах основными биодеструкторами лигноцеллюлозной биомассы являются базидиальные грибы, эволюционно приспособившиеся к включению в свои метаболические пути всех компонентов лигноцеллюлозы. Показано, что грибы, возбудители белой гнили, являются уникальными микроорганизмами, как в случае эффективности процесса биодеградации лигнина, так и в качестве деструкторов различных ксенобиотиков (например, гербицидов, производственных красителей, ПАУ и др). Высокая биодеградационная способность обусловлена наличием сильного мультиферментного комплекса лигнолитического действия. Однако на данный момент биотехнологический потенциал базидиомицетов раскрыт не до конца. Отсутствие всесторонней характеристики всех членов мультигенных семейств сильно ограничивает потенциал применения ферментных препаратов на основе ферментов лигнолитического комплекса. Для базидиомицета Trametes hirsuta показано, что основным компонентом лигнолитического комплекса являются лакказы. Геном T. hirsutа содержит 7 генов лакказ, кодирующих его изоферменты. Однако в культуральной жидкости до сих пор удалось идентифицировать только 2 изофермента. Остальные 5 изоферментов мультигенного семейства в культуральной жидкости T. hirsutа при культивировании не детектируются. Их экспрессия также находится на низком уровне в стандартных лабораторных условиях. В рамках настоящего проекта планируется впервые изучить биохимические и каталитические свойства, определить субстратную специфичность двух минорных представителей мультигенного семейства лакказ T. hirsuta – изоферментов LacD и LacF, и провести сравнительный анализ с уже изученными свойствами мажорного изофермента LacA . Для этого будут созданы рекомбинантные плазмиды, несущие гены лакказ lacD и lacF Trametes hirsuta (экспрессионные вектора) и получены рекомбинантные ферменты минорных лакказ, не продуцируемых базидиомицетом в стандартных лабораторных условиях. Также будут изучены особенности динамики транскрипционной активности этих изоферментов лакказ при культивировании T. hirsuta на средах, содержащих различные эффекторы (фенольные соединения, сложные синтетические соединения – ксенобиотики) и изучено влияние на экспрессию времени культивирования и источников питания гриба (углерода и азота). Таким образом, впервые будут охарактеризованы все эволюционные группы лакказ мультигенного семейства Trametes hirsuta, выявлены закономерности регуляции их экспрессии и изучены особенности биохимических свойств изоферментов и предположена их роль у базидиомицета гриба.

Аннотация к заявке приведена в авторской редакции. По состоянию на 24.06.2025