title: Characterization of the First α-(1→3) Branching Sucrases of the GH70 Family.
abstract: Leuconostoc citreumNRRL B-742 has been known for years to produce a highly α-(1→3)-branched dextran for which the synthesis had never been elucidated. In this work a gene coding for a putative α-transglucosylase of the GH70 family was identified in the reported genome of this bacteria and functionally characterized. From sucrose alone, the corresponding recombinant protein, named BRS-B, mainly catalyzed sucrose hydrolysis and leucrose synthesis. However, in the presence of sucrose and a dextran acceptor, the enzyme efficiently transferred the glucosyl residue from sucrose to linear α-(1→6) dextrans through the specific formation of α-(1→3) linkages. To date, BRS-B is the first reported α-(1→3) branching sucrase. Using a suitable sucrose/dextran ratio, a comb-like dextran with 50% of α-(1→3) branching was synthesized, suggesting that BRS-B is likely involved in the comb-like dextran produced byL. citreumNRRL B-742. In addition, data mining based on the search for specific sequence motifs allowed the identification of two genes putatively coding for branching sucrases in the genome ofLeuconostoc fallaxKCTC3537 andLactobacillus kunkeeiEFB6. Biochemical characterization of the corresponding recombinant enzymes confirmed their branching specificity, revealing that branching sucrases are not only found inL. citreumspecies. According to phylogenetic analyses, these enzymes are proposed to constitute a new subgroup of the GH70 family.
authors.affiliation: From the Université de Toulouse, Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Université Paul Sabatié (UPS), Institut National Polytechnique (INP), Laboratoire d'Ingénieries des Systèmes Biologiques et des Procédés (LISBP), 135 Avenue de Rangueil, F-31077 Toulouse, France, CNRS, UMR5504, F-31400 Toulouse, France, and Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), UMR792 Ingénierie des Systèmes Biologiques et des Procédés, F-3140 Toulouse, France.
authors.forename: Marlène
authors.initials: M
authors.lastname: Vuillemin
authors.affiliation: From the Université de Toulouse, Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Université Paul Sabatié (UPS), Institut National Polytechnique (INP), Laboratoire d'Ingénieries des Systèmes Biologiques et des Procédés (LISBP), 135 Avenue de Rangueil, F-31077 Toulouse, France, CNRS, UMR5504, F-31400 Toulouse, France, and Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), UMR792 Ingénierie des Systèmes Biologiques et des Procédés, F-3140 Toulouse, France.
authors.forename: Marion
authors.initials: M
authors.lastname: Claverie
authors.affiliation: From the Université de Toulouse, Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Université Paul Sabatié (UPS), Institut National Polytechnique (INP), Laboratoire d'Ingénieries des Systèmes Biologiques et des Procédés (LISBP), 135 Avenue de Rangueil, F-31077 Toulouse, France, CNRS, UMR5504, F-31400 Toulouse, France, and Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), UMR792 Ingénierie des Systèmes Biologiques et des Procédés, F-3140 Toulouse, France.
authors.forename: Yoann
authors.initials: Y
authors.lastname: Brison
authors.affiliation: From the Université de Toulouse, Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Université Paul Sabatié (UPS), Institut National Polytechnique (INP), Laboratoire d'Ingénieries des Systèmes Biologiques et des Procédés (LISBP), 135 Avenue de Rangueil, F-31077 Toulouse, France, CNRS, UMR5504, F-31400 Toulouse, France, and Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), UMR792 Ingénierie des Systèmes Biologiques et des Procédés, F-3140 Toulouse, France.
authors.forename: Etienne
authors.initials: E
authors.lastname: Séverac
authors.affiliation: From the Université de Toulouse, Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Université Paul Sabatié (UPS), Institut National Polytechnique (INP), Laboratoire d'Ingénieries des Systèmes Biologiques et des Procédés (LISBP), 135 Avenue de Rangueil, F-31077 Toulouse, France, CNRS, UMR5504, F-31400 Toulouse, France, and Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), UMR792 Ingénierie des Systèmes Biologiques et des Procédés, F-3140 Toulouse, France.
authors.forename: Pauline
authors.initials: P
authors.lastname: Bondy
authors.affiliation: From the Université de Toulouse, Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Université Paul Sabatié (UPS), Institut National Polytechnique (INP), Laboratoire d'Ingénieries des Systèmes Biologiques et des Procédés (LISBP), 135 Avenue de Rangueil, F-31077 Toulouse, France, CNRS, UMR5504, F-31400 Toulouse, France, and Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), UMR792 Ingénierie des Systèmes Biologiques et des Procédés, F-3140 Toulouse, France.
authors.forename: Sandrine
authors.initials: S
authors.lastname: Morel
authors.affiliation: From the Université de Toulouse, Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Université Paul Sabatié (UPS), Institut National Polytechnique (INP), Laboratoire d'Ingénieries des Systèmes Biologiques et des Procédés (LISBP), 135 Avenue de Rangueil, F-31077 Toulouse, France, CNRS, UMR5504, F-31400 Toulouse, France, and Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), UMR792 Ingénierie des Systèmes Biologiques et des Procédés, F-3140 Toulouse, France.
authors.forename: Pierre
authors.initials: P
authors.lastname: Monsan
authors.affiliation: From the Université de Toulouse, Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Université Paul Sabatié (UPS), Institut National Polytechnique (INP), Laboratoire d'Ingénieries des Systèmes Biologiques et des Procédés (LISBP), 135 Avenue de Rangueil, F-31077 Toulouse, France, CNRS, UMR5504, F-31400 Toulouse, France, and Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), UMR792 Ingénierie des Systèmes Biologiques et des Procédés, F-3140 Toulouse, France moulis@insa-toulouse.fr.
authors.forename: Claire
authors.initials: C
authors.lastname: Moulis
authors.affiliation: From the Université de Toulouse, Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Université Paul Sabatié (UPS), Institut National Polytechnique (INP), Laboratoire d'Ingénieries des Systèmes Biologiques et des Procédés (LISBP), 135 Avenue de Rangueil, F-31077 Toulouse, France, CNRS, UMR5504, F-31400 Toulouse, France, and Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), UMR792 Ingénierie des Systèmes Biologiques et des Procédés, F-3140 Toulouse, France remaud@insa-toulouse.fr.
authors.forename: Magali
authors.initials: M
authors.lastname: Remaud-Siméon
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