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Diseño e ingeniería de lacasas quiméricas por evolución dirigida para el tratamiento de biomasa vegetal

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Pardo Mendoza, Isabel (2017) Diseño e ingeniería de lacasas quiméricas por evolución dirigida para el tratamiento de biomasa vegetal. [Thesis]

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Abstract

Las lacasas son oxidasas multicobre que se encuentran ampliamente distribuidas en la naturaleza aunque los principales productores de estas enzimas son los hongos basidiomicetos de la podredumbre blanca de la madera, los únicos organismos capaces de degradar completamente la lignina. Las lacasas catalizan la oxidación de una gran variedad de compuestos aromáticos acoplada a la reducción de oxígeno a agua. Además, su capacidad catalítica puede ampliarse en presencia de mediadores redox, compuestos de bajo peso molecular que, una vez oxidados por la lacasa, pueden oxidar otros compuestos que en principio no son sustrato de la enzima. Debido a su amplio rango de sustratos y a sus bajos requerimientos catalíticos, las lacasas y los sistemas lacasa-mediador tienen un gran potencial biotecnológico, particularmente en procesos de tratamiento de la biomasa vegetal como son la producción de pasta de papel o de biocombustibles de segunda generación. Además, en estos procesos se generan una gran cantidad de residuos ricos en fenoles derivados de la lignina que pueden actuar como mediadores de lacasa, y cuyo uso podría reducir los costes y el impacto medioambiental del proceso. Sin embargo, para la aplicación industrial de las lacasas puede ser necesario recurrir a la ingeniería de proteínas para ajustar sus propiedades catalíticas a las condiciones de operación. En trabajos previos se ha descrito la evolución dirigida de dos lacasas de alto potencial redox procedentes de los basidiomicetos PM1 (PM1L) y Pycnoporus cinnabarinus (PcL). Las variantes evolucionadas de estas lacasas, OB1 y 3PO, respectivamente, son el punto de partida de esta tesis doctoral...

Resumen (otros idiomas)

Laccases are multicopper oxidases widely distributed in nature although the main producers of these enzymes are the white-wood rot basidiomycete fungi, the only organisms capable of completely degrading lignin. Laccases catalyze the oxidation of a large variety of aromatic compounds coupled to the reduction of oxygen to water. In addition, their catalytic capacities can be enhanced in the presence of redox mediators, low molecular weight compounds that, once oxidized by laccase, can oxidize other compounds that originally are not substrates of the enzyme. Due to their wide substrate range and their low catalytic requirements, laccases and laccase-mediator systems have a huge biotechnological potential, especially in processes of plant biomass treatment such as the production of paper and pulp or second generation biofuels. Also, these processes generate great amounts of residues enriched with lignin derived phenols that can act as laccase mediators, and their application could help reduce the process’s costs and environmental impact. However, for the industrial application of laccases, one may need to adjust their catalytic properties to the operation conditions by protein engineering. Previous works have described the directed evolution of two high-redox potential laccases from the basidiomycetes PM1 (PM1L) and Pycnoporus cinnabarinus (PcL). The evolved variants of these laccases, OB1 and 3PO, respectively, are the departure point for this doctoral thesis...

Item Type:Thesis
Additional Information:

Tesis inédita de la Universidad Complutense de Madrid, Facultad de Ciencias Biológicas, Departamento de Microbiología III, leída el 13-05-2016

Directors:
DirectorsDirector email
Camarero Fernández, Susana
Uncontrolled Keywords:Biomasas
Palabras clave (otros idiomas):Biomass
Subjects:Medical sciences > Biology > Environment
ID Code:42994
Deposited On:29 May 2017 11:31
Last Modified:10 Dec 2018 15:30

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