Purification and Partial Characterization of Metalloproteinases and Chitinase from Laetiporus sulphureus

Abstract

Proteínas de fungos superiores são conhecidas pelas suas propriedades únicas e, especialmente, são consideradas seguras para consumo humano devido ao longo tempo de exposição, nomeadamente na alimentação. Desta forma, estes estão a começar a ser reconhecidos como uma possível fonte de novas e melhoradas proteínas. Várias hidrolases já foram purificadas e caracterizadas em basidiomicetes. Nestas estão incluídas proteases com características superiores como a termoestabilidade e resistência a uma vasta gama de pHs. Outras enzimas como lectinas, lacases, xilanases, entre outras, foram também encontradas e purificadas em basidiomicetes, com possíveis aplicações interessantes na indústria. Laetiporus sulphureus é um basidiomicete que causa o apodrecimento da madeira e que forma grandes corpos frutados. Já foram identificadas algumas atividades de metabolitos secundários interessantes. Contudo, muito pouco é conhecido no que diz respeito ao seu potencial hidrolítico. Assim sendo, este estudo incide na identificação do potencial biotecnológico do Laetiporus sulphureus. Desta forma, foi levada a cabo a caracterização enzimática e proteica do corpo frutado, tendo em especial atenção as atividades hidrolíticas. Além disso, neste trabalho realizaram-se purificações de hidrólases através de uma série de processos, tais como: Precipitação com 85% de Sulfato de Amónia, cromatografia de exclusão molecular e cromatografia de troca aniónica. Duas metaloproteases, uma com 86.7 kDa e outra com 202.2 kDa, foram isoladas e caracterizadas. Uma quitinase também foi parcialmente purificada, contudo a sua visualização em SDS-Page não foi conseguida. Concluindo, este estudo revela o grande potencial biotecnológico do Laetiporus sulphureus, uma vez que isto é apenas o início da análise a este macrofungo. Assim, a “Galinha do bosque” revela-se como uma fonte de atividades hidrolíticas inexplorada.

Higher fungi proteins are known for their singular properties and specially, they are considered safe for human consumption due to the long-term exposure, namely in nourishment. Hence, they are becoming recognized as a potential source of new and improved proteins. Several hydrolytic proteins have already been purified and characterized in basidiomycetes. In this are included proteases with superior characteristic such as thermostability and high pH range resistance. Other proteins such as lectins, laccases, xylanases, among others, were also found and purified in basidiomycetes, with potentially interesting applications in industry. Laetiporus sulphureus is a wood-rotting basidiomycete creating large fruiting bodies. Several interesting activities of secondary metabolites were already identified. Although very little is known about its hydrolytic potential. Thereby, this study focused on the identification of the biotechnological potential of Laetiporus sulphureus. Thus enzymatic and protein characterization of the fruiting body was carried out, with special attention to hydrolytic activities. Furthermore, in this work hydrolases purifications were carried out by a serie of processes such as: 85% Ammonium Sulphate precipitation, gel filtration chromatography and anion exchange chromatography. Two metalloproteinases, one with 86.7 kDa and other with 232.2 kDa, were isolated and characterized. A chitinase was also partially purified, although its visualisation in SDS-Page was not achieved. In conclusion, this study reveals the great biotechnological potential of Laetiporus sulphureus since this is just the beginning of the analysis to this macrofungi. So, “Chicken of the woods” shows itself as an uncharted pool of hydrolytic activities.