Oct 20, 2019   11:03 a.m. Vendelín
Academic information system

Summary of topics offered - Slovak university of technology in Bratislava


Basic information

Type of work: Dissertation thesis
Topic: Pomocné xylánolytické enzýmy
Title of topic in English: Auxiliary xylanolytic enzymes
State of topic: approved (Dr.h.c. prof. Ing. Ján Šajbidor, DrSc. - Chairperson of Departmental Board)
Thesis supervisor: Mgr. Vladimír Puchart, PhD.
Faculty: Faculty of Chemical and Food Technology
Supervising department: Institute of Biotechnology - FCFT
Max. no. of students: --
Academic year:2019/2020
Proposed by: Mgr. Vladimír Puchart, PhD.
External educational institution: Institute of Chemistry of the Slovak Academy of Sciences
Annotation: Xylán je hlavnou hemicelulózou tvrdých drevín. Je významne zastúpený aj v mäkkých drevinách. Okrem toho je jedným zo zásobných polysacharidov v semenách obilnín. Je to pentózan zložený z beta-1,4-viazaných xylopyranozylových jednotiek, ktoré sú do rôzneho stupňa ovešané rozličnými postrannými reťazcami. Dobre pochopený je vplyv týchto vetiev na endoxylanázy, hlavné enzýmy rozkladajúce tento polysacharid. Je však nedostatok informácií o vplyve týchto vetiev na pôsobenie takzvaných pomocných xylánolytických enzýmov, predovšetkým o vplyve iných substituentov v blízkosti väzby, ktorá sa má enzýmami štiepiť. Skúmanie týchto vplyvov bude témou doktorandského štúdia. Konkrétne sa bude študovať vplyv rôznych kombinácií substitúcií kyselinou octovou, kyselinou (4-O-metyl-)alfa-D-glukurónovou a alfa-L-arabinofuranózou na tom istom alebo susednom xylopyranozylovom zvyšku. Komerčne dostupné, v laboratóriu pripravené i chemicky nasyntetizované oligosacharidy sa použijú ako substráty na rozlíšenie rôznych typov acetylxylán¬esteráz, alfa-glukuronidáz a beta-xylozidáz. Všetky tieto enzýmy sú na základe aminokyselinových sekvencií zoskupené do rôznych rodín sacharidových esteráz a glykozidhydroláz, avšak táto klasifikácia doteraz nie je daná do súvislosti s rozpoznávaním alebo tolerovaním substrátov, ktoré sú vetvené komplikovanejším spôsobom. Tieto komplikovanejšie štruktúry sa pokladajú sa prirodzené substráty pre vyššie uvedené a doteraz podceňované enzýmy, ktoré sú však rovnako dôležité pre ekonomicky uskutočniteľné zužitkovanie rastlinnej hmoty.
Annotation in English: Xylan is a principal hemicellulose of hardwoods. It is also abundant in softwoods. Moreover, it is one of the storage polysaccharides found in cereal seeds. It is a pentosan, its backbone is composed of beta-1,4-linked xylopyranosyl units that are to a various extent decorated by different side chains. The influence of these branches on endoxylanases, the main enzymes degrading the polysaccharide, is well understood. However, there is a paucity of knowledge on the influence of the branches on the action of so-called auxiliary xylanolytic enzymes. In particular, the influence of other substituents in the vicinity of the linkage to be cleaved is poorly recognized. It will be the topic of the Ph. D. thesis. More specifically, the effect of various combinations of acetic acid, (4-O-methyl-)alpha-D-glucuronic acid and alpha-L-arabinofuranose linked to the same or penultimate xylosyl residue will be studied. As the substrates, commercially available, home-made as well as chemically synthesized oligosaccharides will be used to differentiate various types of acetylxylan esterases, alpha-glucuronidases and beta-xylosidases. On the basis of amino acid sequences, all these enzymes are grouped to various carbohydrate esterase and glycoside hydrolase families but this classification is not related to the recognition or tolerance of the substrates that are decorated in a more complex manner. These complex substances are thought to be natural substrates for the above mentioned and so far underestimated enzymes that are, however, also important for economically feasible utilization of plant biomass.



Limitations of the topic

To sign up for a topic it is necessary to fulfil one of the following restrictions

Restrictions by study
The table shows restrictions by study to which the student has to be enrolled in order to sign up for the given topic.

Programme
D-BIOT Biotechnology