Kinetic investigations of the oxidative cleavage of oligomeric carbohydrates provide novel insights into the catalytic action of fungal lytic polysaccharide monooxygenases

Abstract

The lytic polysaccharide monooxygenases (LPMOs) are a recently discovered class of redoxactive mono-copper enzymes that catalyze the oxidative cleavage of glycosidic bonds in recalcitrant plant or chitin-based biomass, increasing the efficiency of its enzymatic degradation. This makes LPMOs to an attractive target for applications including renewable energy technologies and enzyme engineering projects. Despite recent advances, the catalytic mechanism of these enzymes remains unknown, so there is a clear need for research on the fundamentals of LPMO catalysis. To shed some light on the mysteries of these fascinating enzymes, classical biochemical approaches were used for the functional characterization of selected fungal LPMOs that catalyze the oxidative cleavage of soluble carbohydrates. The research undertaken during the work on this thesis has resulted in highly interesting and novel findings that will contribute to progress in the field.

Lytisk polysakkarid monooksygenaser (LPMO) er en nylig oppdaget gruppe med redoksaktive mono-kobberenzymer. LPMOer katalyserer oksidativt brudd av glykosidbindinger i krystallinsk plante- eller kitinbasert biomasse og gj r enzymatisk nedbrytning av biomassen mer effektiv. LPMOenes egenskaper gj r dem til sv rt interessante kandidater for bruk innen fornybar energi og i utviklingen av ny enzymteknologi. Til tross for kt forst else av LPMOers virkem te er den eksakte mekanismen og detaljene i den katalytiske syklusen fremdeles g tefull, derfor er det n dvendig med mer forskning for forst de grunnleggende aspektene ved LPMO-katalyse. De ukjente sidene av disse fascinerende enzymene ble belyst ved hjelp av grunnleggende biokjemiteknikker for en funksjonell karakterisering av LPMOer fra sopp som katalyserer oksidativt brudd av l selige karbohydrater. Forskningen som er gjennomf rt i denne avhandlingen har resultert i interessante og nyskapende funn, og bidrar til progresjon innenfor forskningsomr det.