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Accès ouvert déclaré 2025 article

Characterization of a novel thermostable NAD+-dependent formate dehydrogenase from Methylacidiphilum kamchatkense Kam1 (MkaFDH)

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2Pays d’affiliation déclarés

Rattachement africain : it, tr. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

Metal-independent NAD + -dependent formate dehydrogenases (FDHs) are enzymes responsible for catalyzing the conversion of formate (HCOO – ) to carbon dioxide (CO 2 ), a biological reaction involved in microbial carbon processing and cofactor regeneration. These enzymes show large potential for environmental bioremediation and biotechnological uses. However, FDHs applications are hampered by the enzymes’ limited stability under extreme conditions, such as high temperatures or extreme pH. Therefore, we aimed to identify and characterize novel metal-independent FDHs with improved activity and thermostability compared to known FDHs. By using four different FDH protein sequences, Ct FDH (from Chaetomium thermophilum) , Mt FDH (from Myceliophthora thermophile) , Op FDH (from Ogata parapolymorpha DL-1) and Pse FDH (from Pseudomonas sp. 101) we retrieved 18,850 FDHs sequences from the NCBI database and matched against the species present in the database of thermophilic bacteria, ThermoBase. Our phylogenetic analysis identified four distinct FDHs in thermophilic bacteria: Methylocaldum szegediense ( Msz FDH), Methylacidiphilum kamchatkense ( Mka FDH), Mycobacterium arosiense ( Mar FDH) and Mycobacterium genavense ( Mge FDH). We selected and characterized the Mka FDH as it was expressed in the thermophilic bacterium with the highest optimum growth (55 °C) among the four bacteria. The MkaFDH was cloned, and the recombinant protein was expressed in E. coli and purified. The conditions for the optimal catalytic activity for formate oxidations were screened and identified, revealing metal-independent, NAD + -restricted activity in phosphate buffer, pH 8. Importantly, the enzyme showed remarkable thermal stability and catalytic activity, showing a melting temperature (Tm) of 60.15 °C, as confirmed by far-UV circular dichroism (CD). Finally, the enzyme showed good thermostability for formate oxidation up to 57.5 °C, and its high catalytic efficiency (k cat /K m = 0.44 s −1 mM −1 ) suggested its potential industrial application. Collectively, we describe here a novel FDH with relevant thermostability that can be exploited as a prototype for industrial applications.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Characterization of a novel thermostable NAD+-dependent formate dehydrogenase from Methylacidiphilum kamchatkense Kam1 (MkaFDH)
Date Crossref
01/01/2025
Éditeur
Elsevier BV
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Où se fait cette recherche

  • University of Trento Department of Cellular pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Construction Technologies Institute pays non établi dans la notice
    Structure de recherche
  • National Research Council pays non établi dans la notice
    Organisation à but non lucratif
  • Gebze Technical University pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • “Giulio Natta” Institute of Chemical Sciences and Technologies pays non établi dans la notice
    Structure de recherche
  • Cicci Research pays non établi dans la notice
    Institution

Department of Cellular — University of Trento, Construction Technologies Institute et National Research Council, avec 3 autres affiliations.

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

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