Endo‐β‐xylanases are hemicellulases involved in the conversion of xylans in plant biomass. Here, we report a novel acidophilic β‐xylanase (ScXynA) with high transglycosylation abilities that was isolated from the filamentous fungus Scytalidium candidum 3C. ScXynA was identified as a glycoside hydrolase family 10 (GH10) dimeric protein, with a molecular weight of 38 ± 5 kDa per subunit. The enzyme catalyzed the hydrolysis of different xylans under acidic conditions and was stable in the pH range 2.6–4.5. The kinetic parameters of ScXynA were determined in hydrolysis reactions with p‐nitrophenyl‐β‐d‐cellobioside (pNP‐β‐Cel) and p‐nitrophenyl‐β‐d‐xylobioside (pNP‐β‐Xyl2), and kcat/Km was found to be 0.43 ± 0.02 (s·mM)−1 and 57 ± 3 (s·mM)−1, respectively. In the catalysis of the transglycosylation o‐nitrophenyl‐β‐d‐xylobioside (oNP‐β‐Xyl2) acted both as a donor and an acceptor, resulting in the efficient production of o‐nitrophenyl xylooligosaccharides, with a degree of polymerization of 3–10 and o‐nitrophenyl‐β‐d‐xylotetraose (oNP‐β‐Xyl4) as the major product (18.5% yield). The modeled ScXynA structure showed a favorable position for ligand entry and o‐nitrophenyl group accommodation in the relatively open −3 subsite, while the cleavage site was covered with an extended loop. These structural features provide favorable conditions for transglycosylation with oNP‐β‐Xyl2. The acidophilic properties and high transglycosylation activity make ScXynA a suitable choice for various biotechnological applications, including the synthesis of valuable xylooligosaccharides.

中文翻译：

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用于合成邻硝基苯基低聚木糖的新型 Scytalidium candidum 3C 耐酸 β-木聚糖酶

内切-β-木聚糖酶是参与植物生物质中木聚糖转化的半纤维素酶。在这里，我们报告了一种从丝状真菌 Scytalidium candidum 3C 中分离出来的具有高转糖基化能力的新型嗜酸 β-木聚糖酶 (ScXynA)。ScXynA 被鉴定为糖苷水解酶家族 10 (GH10) 二聚体蛋白，每个亚基的分子量为 38 ± 5 kDa。该酶在酸性条件下催化不同木聚糖的水解，并在 2.6-4.5 的 pH 范围内稳定。ScXynA 的动力学参数在与对硝基苯基-β-d-纤维二糖苷 (pNP-β-Cel) 和对硝基苯基-β-d-木二糖苷 (pNP-β-Xyl2) 的水解反应中确定，kcat/Km 为发现分别为 0.43 ± 0.02 (s·mM)-1 和 57 ± 3 (s·mM)-1。在转糖基化的催化中，邻硝基苯基-β-d-木二糖苷（oNP-β-Xyl2）既作为供体又作为受体，导致有效生产邻硝基苯基低聚木糖，聚合度为 3- 10 和邻硝基苯基-β-d-木四糖（oNP-β-Xyl4）作为主要产物（18.5% 的产率）。模拟的 ScXynA 结构在相对开放的 -3 亚位点中显示出有利于配体进入和邻硝基苯基团的调节，而裂解位点被延伸的环覆盖。这些结构特征为与 oNP-β-Xyl2 的转糖基化提供了有利条件。嗜酸特性和高转糖基化活性使 ScXynA 成为各种生物技术应用的合适选择，包括合成有价值的低聚木糖。导致有效生产邻硝基苯基木寡糖，聚合度为 3-10，邻硝基苯基-β-d-木四糖（oNP-β-Xyl4）作为主要产物（产率 18.5%）。模拟的 ScXynA 结构在相对开放的 -3 亚位点中显示出有利于配体进入和邻硝基苯基团的调节，而裂解位点被延伸的环覆盖。这些结构特征为与 oNP-β-Xyl2 的转糖基化提供了有利条件。嗜酸特性和高转糖基化活性使 ScXynA 成为各种生物技术应用的合适选择，包括合成有价值的低聚木糖。导致有效生产邻硝基苯基木寡糖，聚合度为 3-10，邻硝基苯基-β-d-木四糖（oNP-β-Xyl4）作为主要产物（产率 18.5%）。模拟的 ScXynA 结构在相对开放的 -3 亚位点中显示出有利于配体进入和邻硝基苯基团的调节，而裂解位点被延伸的环覆盖。这些结构特征为与 oNP-β-Xyl2 的转糖基化提供了有利条件。嗜酸特性和高转糖基化活性使 ScXynA 成为各种生物技术应用的合适选择，包括合成有价值的低聚木糖。聚合度为3-10，主要产物为邻硝基苯基-β-d-木四糖（oNP-β-Xyl4）（产率18.5%）。模拟的 ScXynA 结构在相对开放的 -3 亚位点中显示出有利于配体进入和邻硝基苯基团的调节，而裂解位点被延伸的环覆盖。这些结构特征为与 oNP-β-Xyl2 的转糖基化提供了有利条件。嗜酸特性和高转糖基化活性使 ScXynA 成为各种生物技术应用的合适选择，包括合成有价值的低聚木糖。聚合度为3-10，主要产物为邻硝基苯基-β-d-木四糖（oNP-β-Xyl4）（产率18.5%）。模拟的 ScXynA 结构在相对开放的 -3 亚位点中显示出有利于配体进入和邻硝基苯基团的调节，而裂解位点被延伸的环覆盖。这些结构特征为与 oNP-β-Xyl2 的转糖基化提供了有利条件。嗜酸特性和高转糖基化活性使 ScXynA 成为各种生物技术应用的合适选择，包括合成有价值的低聚木糖。这些结构特征为与 oNP-β-Xyl2 的转糖基化提供了有利条件。嗜酸特性和高转糖基化活性使 ScXynA 成为各种生物技术应用的合适选择，包括合成有价值的低聚木糖。这些结构特征为与 oNP-β-Xyl2 的转糖基化提供了有利条件。嗜酸特性和高转糖基化活性使 ScXynA 成为各种生物技术应用的合适选择，包括合成有价值的低聚木糖。