KARAKTERISASI EKSO-XILANASE PUTATIVE REKOMBINAN ASAL Geobacillus thermoleovorans IT-08

Abstract

Ekso-xilanase putative asal Geobacillus thermoleovorans IT-08 merupakan bagian gen klaster pengkode enzim xilanolitik dalam pTP510. Urutan nukleotida dari ekso-xilanase putative telah terdeposit dalan GenBank No. DQ387047 dan dikelompokkan dalam famili GH43. Ekso-xilanase putative diindikasikan sebagai enzim baru (enzim yang memiliki keunikan), didasarkan oleh homologi yang sangat rendah dengan enzim sejenisnya dalam famili GH43, didukung oleh analisis BLASTN, BLASTX dan homologi dengan Protein Data Bank (PDB) terhadap struktur enzim sejenisnya dalam keluarga GH43 menunjukkan homologi sebesar 19-37%. Berdasarkan data analisis tersebut di atas, maka perlu diteliti lebih lanjut karakteristik enzim yang meliputi karakterisasi gen, karakterisasi protein dan produk hidrolisisnya. Hasil karakterisasi ekso-xilanase menunjukkan enzim ini tidak termasuk xilanase yang bersifat ekso namun sebagai enzim β-xilosidase, yang selanjutnya dinamakan GbtXyl43B. Panjang gen Gbtxyl43B adalah 1815 bp, mengkode 604 asam amino dengan prediksi massa molekul relatif berkisar 74.5 kD. Untuk karakterisasi GbtXyl43B rekombinan, gen penyandi Gbtxyl43B dari G. thermoleovorans IT-08 diamplifikasi melalui PCR dan telah terklon dalam pET30a dan telah diekspresikan dalam Escherichia coli. Karakterisasi GbtXyl43B serta kinetika enzim telah diperoleh dalam penelitian ini. Produk gen rekombinan telah dimurnikan yang menunjukkan massa molekul relatif ~72 kDa yang ditunjukkan dari analisis SDS-PAGE. Enzim ini mempunyai temperatur dan pH optimum pada 60 0C dan 6.0. Stabilitas GbtXyl43B stabil pada 60 0C selama 1 jam dan pH 6−8 pada 40C selama 24 jam. Enzim ini mempunyai kcat: 3.2 × 10–3 s–1, KM : 6.6 × 10–2 mM dan effisiensi katalitik (kcat/KM) sebesar 4.8 x 10-2 s-1 mM-1. Analisis kromatografi lapis tipis menunjukkan GbtXyl43B merupakan eksoglikosidase menghasilkan xilosa dari ujung non pereduksi xilan. Aktifitas GbtXyl43B pada oat spelt xylan (xilan tidak larut) 8 kali lebih besar dari birchwood (xilan larut).