Cell wall modifying enzymes for fiber engineering
- Reference number
- ICA08-0061
- Start and end dates
- 090910-121231
- Amount granted
- 3 000 000 SEK
- Administrative organization
- KTH - Royal Institute of Technology
- Research area
- Life Science Technology
Summary
The aim of the proposed activity is to unravel the biological role of a putative acetyltransferase and a mannanase in secondary cell formation and xylogenesis in poplar. The acetyltransferase is hypothesized to acetylate xylan, thus both subprojects are related to the matrix polysaccharides that are coating the cellulose fibrils in the cell wall. The target genes and proteins will be functional characterized using methods in plant molecular biology, protein expression, enzymology and proteomics. The expected data are of great relevance for a better understanding of plant fiber development, for the design of novel biomaterials, new methods for fibermodification, and for the production of biofuels.
Popular science description
Kvantitativt sett är sockerpolymerer naturens mest betydelsefulla biomolekyler. Cellulosans långa glukoskedjor är växtcellväggens viktigaste beståndsdel, därefter kommer den aromatiska polymeren lignin och hemicellulosans grenade polysackarider. Hos barrträd är den vanligaste hemicellulosan glukomannan, medan xylan är vanligast hos lövträd, även om mannan också förekommer i lövved. De två subprojekt som ingår i denna ansökan är båda relaterade till de vävnadssackarider, populärt kallade hemicellulosor, som omger cellulosafibrillerna i cellväggen. Genen som kodar för ett förmodat acetyltransferas uppvisar liknande genuttryck som andra gener involverade i xylanbildningen. Därför tror vi att detta acetyltransferas acetylerar xylan. Den andra genen som ska karaktäriseras, kodar för ett mannanas som också verkar vara aktivt under vedfiberbildningen. Tidigare forskning har visat att en del växtmannaser kan fungerar både som ett hydrolas och som ett mannantransglykosidas. Frågan är vilken enzymaktivitet som det vedfiberaktiva mannaset har? Planen är att utröna vilken roll de två enzymerna spelar i cellväggs- och vedfiberbildningen. Forskningen har betydelse för förståelsen av vedfiberbildning, framtagning av nya biomaterial, nya metoder för fibermodifiering och framställning av biobränsle