Dissertation (Ph.D.)--University of South Florida, 2005. / Includes vita. Includes bibliographical references (leaves 179-187). Also available online.

Thesis (Ph.D.)--Memorial University of Newfoundland, 2004. / Bibliography: leaves 217-246.

De nombreuses études ont indiqué que la consommation régulière d’aliments riches en polyphénols comme le vin rouge, le thé, ou les fruits est associée à une réduction du risque de pathologies cardiovasculaires chez l’homme et les animaux. L’effet bénéfique des polyphénols sur le système cardiovasculaire est dû, au moins en partie, à leur action directe sur les vaisseaux sanguins en améliorant la fonction endothéliale. En effet, de nombreuses études indiquent que les polyphénols induisent des relaxations dépendantes de l’endothélium dans les artères isolées en stimulant la formation endothéliale de monoxyde d’azote (NO). La comparaison des relaxations induites par 13 jus et purées de fruits différents dans les artères coronaires de porc a permis de sélectionner l’Aronia melanocarpa en raison de sa grande activité et de sa forte teneur en polyphénols. L’Aronia melanocarpa est un puissant inducteur de relaxations dépendantes de l’endothélium en stimulant la formation endothéliale de NO. Cette formation accrue de NO implique l’activation rédox-sensible de la voie Src/PI3-kinase/Akt qui va phosphoryler la NO synthase sur son site activateur entraînant une formation rapide de NO. A plus long terme, l’Aronia melanocarpa stimule l’expression de la NO synthase via un mécanisme rédox-sensible impliquant les voies PI3-kinase/Akt, JNK, et p38 MAPK, et entraînant la phosphorylation inactivatrice des facteurs de transcription FoxO1 et Fox3a; cet effet prévient la régulation négative de l’expression de la NO synthase endothéliale. En conclusion,nos études révèlent le potentiel d’Aronia melanocarpa à améliorer la protection vasculaire par la stimulation soutenue de la formation de NO. / Many studies indicated that the regular consumption of drink or food rich in polyphenols like red wine, green tea, fruits, vegetables and chocolate is associated with a reduction of the risk of cardiovascular pathologies in human and animals. The beneficial effect of polyphenols, well known as antioxidants, on the cardiovascular system is due at least partly to their direct action on the blood-vessels by improving the endothelial function. Indeed, many studies indicate that the polyphenols induce the endothelium-dependent vasorelaxation in the isolated arteries by stimulating the formation of endothelial nitric oxide (NO). Comparing the endothelium-dependent relaxations induced by 13 different fruit juices and purees in the isolated porcine coronary arteries, Aronia melanocarpa was selected due to its high activity and the highest polyphenol content. Aronia melanocarpa is a potent inducer of endothelium-dependent relaxation in coronary artery by stimulating the formation of endothelial NO. This increased formation of NO involves the redox-sensitive activation of the Src/PI3-kinase/Akt pathway leading to the phosphorylation of eNOS at the activation site, Ser1177, during the rapid formation. Further for the long-term, Aronia melanocarpa stimulates the expression of eNOS via a redox-sensitive mechanism involving PI3-kinase/Akt, JNK, p38 MAPK pathways and the subsequent inactivation of transcription factors FoxO1 and FoxO3a by phosphorylation; this effect prevents their negative regulation of eNOS expression. In conclusion, our studies reveal the potential of Aronia melanocarpa to improve vascular protection by stimulating in a constant way the formation of endothelial NO.

Peu d’enzymes de synthèse de composés odorants sont connues chez le genre Rosa. Ce travail de thèse a permis l’identification de quelques-unes de ces protéines grâce à la technologie des puces à ADN, à l’analyse de l’expression des gènes par RT-PCR quantitative en temps réel (qPCR) et à l’analyse des parfums par chromatographie en phase gazeuse (CPG). Une puce confrontant les ADNc d’une rose parfumée à ceux d’une rose non parfumée a permis de corréler l’expression d’un gène, codant pour une Nudix hydrolase, très fortement exprimé dans la rose parfumée, avec la présence des monoterpènes dans le parfum de nombreux cultivars de rosiers. La caractérisation d’un rosier dont l’expression de ce gène est fortement réduite par ARN interférants, a permis de confirmer le rôle de celui-ci dans la synthèse des monoterpènes. La phénylacétaldéhyde synthase (PAAS) est une autre enzyme participant à la synthèse du parfum. Trois allèles de cette protéine ont précédemment été mis en évidence. Les résultats de qPCR et de CPG dans une population hybride ont permis de montrer que l’allèle a1 est le seul à pouvoir induire la synthèse et l’émission de 2-phényléthanol. Les activités respectives des différentes isoformes ont été testées in vitro chez la levure et in planta dans des feuilles de tabac et des cals de rosier : ces expériences montrent que les trois isoformes ont des activités comparables. L’absence de synthèse de 2-phényméthanol chez les plantes présentant les isoformes a2 et a3 réside donc dans la très faible expression de leurs allèles, induisant probablement une faible concentration de l’isoforme dans les cellules / Very few enzymes responsible for the biosynthesis of scent compounds in the genus Rosa are known so far. This PhD thesis aims to identify some of these proteins with DNA microarray technology, gene expression analysis by real-time quantitative PCR (qPCR) and scent analysis by gas chromatography (GC). An array comparing cDNA from a scented rose to those of a non-scented one, showed a correlation between expression of a yet-unknown gene, encoding a Nudix hydrolase, highly expressed in the scented rose, and the presence of monoterpenes in the scent of many rose cultivars. Characterization of a rose cultivar, in which expression of this gene has been decreased by RNA interference, confirmed its role in monoterpene synthesis. The phenylacetaldehyde synthase (PAAS) is another enzyme implicated in scent biosynthesis. Three alleles of this protein had been previously described. qPCR and GC experiments in a hybrid population showed that the a1 allele is the only one able to induce 2-phenylethanol biosynthesis. The respective activities of the different isoforms were tested in vitro in yeast, and in planta in tobacco leaves and rose calli: these experiments showed that the three isoforms have comparable activities. The lack of 2-phenylethanol production in plants having a2 and a3 isoforms is thus due to the very low expression of their respective alleles, probably inducing very low isoform concentration in cells

Le réchauffement climatique planétaire annoncé ne sera pas sans conséquence sur le métabolisme de la baie et en particulier sur la teneur en composés phénoliques. Les objectifs de cette thèse visent à mieux comprendre les processus de régulation associant le microclimat des baies et la synthèse des composés phénoliques. Par des approches moléculaires et biochimiques, ce travail a permis de mieux décrire les réponses spécifiques des baies de raisin (cultivar Cabernet-Sauvignon) aux facteurs rayonnement et température.L'analyse du transcriptome des baies exposées soit à un stress thermique soit à un stress lumineux a mis en lumière deux processus, une réponse rapide ayant lieu dès les premières heures de traitement et une réponse apparaissant au bout de plusieurs jours d’exposition aux stress. Cette étude a également permis de valider le système expérimental de découplage des effets du rayonnement et de la température.L'analyse des profils d’expression d’une vingtaine de gènes intervenant dans la voie de biosynthèse des flavonoïdes révèle des différences dans la réponse transcriptionnelle des gènes en fonction du stress et du stade développement auquel il a été appliqué. Néanmoins cette réponse n'est pas ou peu corrélée avec les variations des teneurs en anthocyanes et flavonols observées. Les teneurs en anthocyanes sont fortement réduites par l’action de la chaleur alors que les teneurs de certains flavonols augmentent sous l’influence du rayonnement. Au niveau des acides présents dans la pulpe des baies, l’acide malique voit sa teneur réduite sous l’effet de la chaleur ainsi que d’une forte intensité lumineuse. Les analyses montrent un impact important du stress thermique sur la teneur de la phénylalanine, de la tyrosine et de la lysine dans la pellicule.Parallèlement, l'initiation d’une étude du métabolome des pellicules de baies de raisin a été entreprise par UPLC-ESI-LTQ-Orbitrap™ et a permis d'acquérir des bases solides pour optimiser le protocole utilisé en vue d'analyses futures. Cette étude permet de dresser une liste préliminaire de métabolites d’intérêts.Enfin, le gène VvGOLS1 (Galactinol synthase 1) voit son expression stimulée dans les baies exposées au stress thermique, ce qui se traduit par une accumulation de galactinol, précurseur de la voie des RFOs. Un rôle de molécule «signal» est envisagé pour le galactinol. Un régulateur de la transcription de VvGOLS1 a également été identifié par des expériences d'expression transitoire en protoplastes. Il s'agit du facteur de transcription VvHsfA2, dont l'expression est également stimulée par le stress thermique. Dans ce contexte, la caractérisation des gènes de la famille des Hsfs (Heat Stress Factors) a été initée. / Global warming will affect berry metabolism, and especially phenylpropanoïd contents. This PhD work aimed to acquire a better understanding on the cellular processus linking the microclimate and the phenolic synthesis. By molecular and biochemical approaches, we extended this study to detail specific responses taking place in berries under heat and light stress.Transcriptomic analysis of heat-stressed and light-stressed berries showed the existence of two processes that occur in exposed berries. The first one triggers a rapid and transient expression of genes within the first hours of treatment. The second one mobilizes a set of genes showing increase in their expression after several days of stress exposure. Furthermore, this study validated the experimental set used to discriminate the effects of light and temperature, respectively.Expression analysis of 20 genes involved in the flavonoid biosynthetic pathway revealed strong differences among the transcriptional responses, depending on the nature of stress and the developmental stage of the berry. However, expression patterns of genes involved in the biosynthesis of flavonoid could not fully explain the changes in anthocyanin and flavonol contents. This suggests that additional regulation processes such as post-traductional modifications of enzymes or metabolite degradation might take place in berries under abiotic stress. Anthocyanin content decreases under heat stress whereas flavonol content increases under high light. Malic acid increases in berry exposed to heat stress and high light. Moreover, heat-stressed berries showed an accumulation of phenylalanine, tyrosine and lysine in skin but not in pulp.In parallel, a metabolomic analysis was initiated on stress exposed berry skins by using UPLC-ESI-LTQ-Orbitrap™ technology. The first experiments revealed contrasted metabolite contents in berries according to the stress applied, and highlighted several metabolites of interest. The preliminary assays will help optimize this powerful tool for futures analysis.Finally, expression of VvGOLS1 (Galactinol synthase 1) was strongly induced in grape berries exposed to heat stress, in good agreement with the observed galactinol accumulation. Role of galactinol as a signaling molecule is discussed. Transient expression experiments revealed that VvGOLS1 expression is regulated at the transcriptional level through VvHsfA2 action. VvHsfA2 expression is also stimulated under heat stress. In this context, characterization of the grapevine heat stress factors was initiated.

Le Nicotinamide Adénine Dinucléotide (NAD) est un cofacteur clé du métabolisme cellulaire. Synthétisé à partir d'acide quinolinique (QA) chez tous les organismes vivants, la biosynthèse du QA diffère entre les eucaryotes et les procaryotes. Chez les eucaryotes, il est produit à partir de L-tryptophane alors que chez les procaryotes et les plantes, il est synthétisé par l'action concertée de deux enzymes: la L-aspartate oxydase (NadB) qui permet la formation d'iminoaspartate (IA) à partir de L-aspartate et la quinolinate synthase (NadA) qui permet la condensation de deux molécules, la dihydroxyacétone-phosphate (DHAP) et l'iminoaspartate, pour former l'acide quinolinique. En plus de cette voie dite « de novo », la plupart des organismes possèdent une voie de secours qui produit le NAD à partir de niacine provenant de l'alimentation ou de la dégradation du NAD. Chez certains pathogènes tels que Mycobacterium leprae et Helicobacter pylori, cette voie de secours n'existe pas. Ceci fait de NadA une cible particulièrement attractive pour la conception d'antibactériens et ceci d'autant plus qu'elle est absente chez l'homme.NadA est la seule enzyme de la voie de biosynthèse de novo du NAD dont le mécanisme moléculaire et la structure tridimensionnelle sous forme active (avec son centre [4Fe-4S]2+) sont inconnus. Grâce à l'utilisation d'analogues de substrats ou d'intermédiaires réactionnels, nous avons pu non seulement avancer dans l'élucidation du mécanisme moléculaire de NadA et notamment dans la compréhension du rôle du centre [4Fe-4S]2+ dans la catalyse mais en plus, nous avons été en mesure de proposer un 1er inhibiteur in vitro et in vivo de NadA : l'acide 4,5 Dithiohydroxyphtalique (DTHPA). Le DTHPA nous a fourni de bonnes bases pour la conception d'inhibiteurs puissants et spécifiques de NadA grâce à une étude Structure-Activité. Par ailleurs, nous avons résolu la 1ère structure aux rayons X de NadA sous forme holoprotéine dont les données structurales nous ont grandement aidé dans la compréhension du mécanisme de NadA. / The Nicotinamide Adenine Dinucleotide (NAD) is a key cofactor essential for cellular metabolism. Synthesized from quinolinic acid (QA) in all living organisms, NAD biosynthesis is different between eucaryotes and procaryotes. Indeed, most of eukaryotes produce QA from L-tryptophan, whereas most of prokaryotes and plants synthesize QA by the concerted action of 2 enzymes: L-aspartate oxydase (NadB), an FAD enzyme, which catalyzes L-Aspartate oxidation to form iminoaspartate (IA) while quinolinate synthetase (NadA) allows condensation between IA and Dihydroxyacetone Phosphate (DHAP) to produce QA. Besides this « de novo » pathway, most eukaryotes and some bacteriae have a salvage pathway which allows NAD synthesis from nutrients and metabolites of NAD degradation in order to maintain a correct pool of NAD in the cell. However, some pathogens like Mycobacterium leprae, Helicobacter pylori do not possess this pathway. As a consequence, NadA represents a very attractive target for designing specific antibacterial agents since it does not exist in Human.NadA is the only metalloenzyme of NAD de novo biosynthesis whose molecular mechanism and tridimensional structure with its [4Fe-4S]2+ cluster are unknown. Using substrate and intermediate analogues, we have been able to understand better NadA mechanism, especially [4Fe-4S]2+ cluster role in catalysis. Moreover, we proposed the first in vitro and in vivo inhibitor of NadA : the 4,5 Dithiohydroxyphtalic Acid (DTHPA) which gave us basis to design powerful and specific NadA inhibitors thanks to a structure-activity relationship study. Besides, we resolved the first X-rays structure of NadA under its holoprotein form. Datas we extracted from it helped us greatly to understand NadA mechanism.

The aim of this study was to determine if the dietary benefits of bioflavonoids are linked to the inhibition of ATP synthase. We studied the inhibitory effect of 17 bioflavonoid compounds on purified F1 or membrane bound F1Fo E. coli ATP synthase. We found that the extent of inhibition by bioflavonoid compounds was variable. Morin, silymarin, baicalein, silibinin, rimantadin, amantidin, or, epicatechin resulted in complete inhibition. The most potent inhibitors on molar scale were morin (IC50∼0.07mM)>silymarin (IC50∼0.11mM)>baicalein (IC50∼0.29mM)>silibinin (IC50∼0.34mM)>rimantadin (IC50∼2.0mM)>amantidin (IC50∼2.5mM)>epicatechin (IC50∼4.0mM). Inhibition by hesperidin, chrysin, kaempferol, diosmin, apigenin, genistein, or rutin was partial in the range of 40-60% and inhibition by galangin, daidzein, or luteolin was insignificant. The main skeleton, size, shape, geometry, and position of functional groups on inhibitors played important role in the effective inhibition of ATP synthase. In all cases inhibition was found fully reversible and identical in both F1Fo membrane preparations and isolated purified F1. ATPase and growth assays suggested that the bioflavonoid compounds used in this study inhibited F1-ATPase as well as ATP synthesis nearly equally, which signifies a link between the beneficial effects of dietary bioflavonoids and their inhibitory action on ATP synthase.

Previously melittin, the α-helical basic honey bee venom peptide, was shown to inhibit F1-ATPase by binding at the β-subunit DELSEED motif of F1Fo-ATP synthase. Herein, we present the inhibitory effects of the basic α-helical amphibian antimicrobial peptides, ascaphin-8, aurein 2.2, aurein 2.3, carein 1.8, carein 1.9, citropin 1.1, dermaseptin, maculatin 1.1, maganin II, MRP, or XT-7, on purified F1 and membrane bound F1Fo Escherichia coli ATP synthase. We found that the extent of inhibition by amphibian peptides is variable. Whereas MRP-amide inhibited ATPase essentially completely (∼96% inhibition), carein 1.8 did not inhibit at all (0% inhibition). Inhibition by other peptides was partial with a range of ∼13-70%. MRP-amide was also the most potent inhibitor on molar scale (IC50 ∼3.25 μM). Presence of an amide group at the c-terminal of peptides was found to be critical in exerting potent inhibition of ATP synthase (∼20-40% additional inhibition). Inhibition was fully reversible and found to be identical in both F1Fo membrane preparations as well as in isolated purified F1. Interestingly, growth of E. coli was abrogated in the presence of ascaphin-8, aurein 2.2, aurein 2.3, citropin 1.1, dermaseptin, magainin II-amide, MRP, MRP-amide, melittin, or melittin-amide but was unaffected in the presence of carein 1.8, carein 1.9, maculatin 1.1, magainin II, or XT-7. Hence inhibition of F1-ATPase and E. coli cell growth by amphibian antimicrobial peptides suggests that their antimicrobial/anticancer properties are in part linked to their actions on ATP synthase.

Les modifications post-traductionnelles (MPTs) permettent un haut degré de régulation de l'expression des gènes en générant une diversité fonctionnelle au niveau du protéome. Dans le système nerveux, les MPTs régulent entre autres des facteurs de transcription permettant une adaptation rapide à un microenvironnement dynamique. Dans ce contexte, je me suis concentrée sur l’étude des Glycogène Synthase Kinases 3 (GSK3s). Elles sont au centre de la régulation de nombreuses voies de signalisation et contrôlent la stabilité de multiples cibles par phosphorylation. Au cours du développement du cerveau, les kinases GSK3 contrôlent la balance entre la prolifération et la différenciation. La dérégulation de l'activité des kinases GSK3 a un rôle clé dans les maladies neurodégénératives du cerveau. En revanche, le rôle important de ces kinases au cours du développement rétinien ainsi que dans les maladies neurodégénératives rétiniennes reste une question ouverte.L'objectif de ma thèse était d'étudier le rôle de ces kinases au cours du développement et de l'homéostasie rétinienne. J’ai montré que l'absence totale de Gsk3α et de Gsk3β très tôt au cours du développement rétinien entraîne une microphtalmie chez l'adulte. Les deux kinases jouent des rôles redondants puisque l'expression d'un seul allèle Gsk3 est suffisante pour prévenir le phénotype de microphtalmie. Cependant, une analyse phénotypique approfondie dans ce contexte génétique (un seul allèle Gsk3) a révélé une forte augmentation du nombre de cellules ganglionnaires déplacées (dRGCs) dans la couche nucléaire interne, associée à une modification des projections axonales des cellules ganglionnaires dans le cerveau par rapport aux contrôles. Dans l’ensemble, ces données suggèrent que les kinases GSK3s sont essentielles au maintien des progéniteurs rétiniens et sont impliquées dans la genèse des dRGCs. Compte tenu du très faible nombre de dRGCs en conditions normales, la fonction de ces cellules a été très peu étudiée à ce jour. Le modèle génétique que j’ai développé offre par conséquent un modèle de choix pour étudier l’ontogenèse et la fonction de ces cellules.Mes travaux de thèse se sont ensuite concentrés sur le rôle de GSK3 dans les photorécepteurs. En effet, des défauts de développement ou leur mort est l’une des principales causes de dégénérescence rétiniennes. Afin de mieux comprendre la fonction de ces kinases dans la maintenance des photorécepteurs, j'ai donc utilisé des souris invalidées de manière conditionnelle pour Gsk3α et Gsk3β spécifiquement dans les précurseurs des photorécepteurs. L’absence de GSK3 conduit à une altération de la maturation et de la fonction des photorécepteurs, suivie de leur dégénérescence. J’ai alors combiné des analyses transcriptomiques et des approches in vitro pour élucider les mécanismes sous-jacents. Mes données m’ont conduit à proposer un modèle selon lequel l’absence de GSK3 dans les photorécepteurs conduit à des défauts de phosphorylation de NRL (facteur de transcription nécessaire au développement des photorécepteurs de type bâtonnet), augmentant sa stabilité. Cette dérégulation post-traductionnelle conduit à la diminution d’expression d'un sous-ensemble de gènes cibles de NRL, co-régulés par CRX, et impliqués dans le développement et l'homéostasie des photorécepteurs. Cette dérégulation conduirait alors à la dégénérescence des photorécepteurs observée dans les mutants GSK3. Ce travail suggère donc que GSK3 joue un rôle essentiel dans la régulation de NRL pour contrôler la maturation et l'homéostasie des photorécepteurs. De telles données suggèrent également que ce mécanisme de régulation pourrait être déficient chez les patients atteints de rétinites pigmentaires dues à des mutations de NRL empêchant sa phosphorylation par GSK3. / Post-translational modifications (PTMs) allow a higher degree of regulation for the control of gene expression by generating functional diversity at the proteome level. In the central nervous system, PTMs regulate stability or activity of transcription factors allowing a rapid response to external signals and a quick adaptation to a dynamic cellular microenvironment. In this context, I focused on the ubiquitously expressed and highly conserved Glycogen Synthase Kinases 3 (GSK3s). They are at the crossroad of multifunctional signalling pathways. During mammalian brain development, GSK3 kinases control the balance between proliferation and differentiation. Deregulation of GSK3 kinases activity has also a key role in neurodegenerative diseases by causing the accumulation/aggregations of proteins causing neuronal cell death. Drugs targeting GSK3s hold a lot of promises to treat such diseases. Whether these kinases are also important during retinal development and involved in retinal diseases remains an open question. Several studies suggest the importance of regulating GSK3 function in photoreceptor under pathological conditions. Therefore, the main objective of my PhD was to investigate the role of these kinases during photoreceptor development and homeostasis. To better understand the role of these two kinases during retinal development and to highlight potential differences with the developing brain, we also investigated their function in the control of the balance between proliferation and differentiation of retinal progenitors. To achieve my work, I used conditional knockout mice for Gsk3α and Gsk3β specifically deleted either in photoreceptor precursors or in retinal progenitors during early development. The lack of GSK3 kinases in photoreceptor precursors led to impaired photoreceptor maturation and function followed by their degeneration. Transcriptomic analysis (RNAseq) 6, 10 and 14 days postnatally prior degeneration revealed several genes downregulated belonging to biological processes involved in eye development and visual functions. Among them, the expression of the transcription factor Nrl that is required for rod photoreceptor development was decreased. Astonishingly, NRL expression was highly increased at protein level. By in vitro approaches, I demonstrated that GSK3-dependent phosphorylation regulates NRL protein stability. Despite such increase, a large number of NRL target genes were downregulated leading to impaired photoreceptor maturation and function. Surprisingly, a vast majority of these downregulated genes were also target genes for CRX, another transcription factor working in synergy with NRL. This work demonstrates that PTMs of NRL play a critical role in fine tuning the expression of a subset of genes involved photoreceptor development and homeostasis. Such findings could allow the development of innovative therapeutic strategies for retinal dystrophies. The functional characterisation of GSK3 in the course of retinal development by invalidating both Gsk3α and Gsk3β in retinal progenitors early during development revealed their requirement for controlling cell cycle exit and neuronal differentiation. Indeed, the complete lack of Gsk3α and Gsk3β led to microphtalmia in adults. Interestingly, the expression of only one Gsk3 allele was enough to rescue the phenotype. However, further analysis revealed a large number of displaced ganglion cells in the inner nuclear layer. The function of these cells remains to be determined, but their timing of production corresponds to other ganglion cells. Strikingly, these displaced ganglion cells project in distinct brain regions than normal ganglion cells. Therefore, our work could provide the first step toward determining the function of the displaced ganglion cells, which appear at low number in wildtype but whose function remains to be clarified.

Maltooligosyl trehalose synthase (MTSase, EC 5.4.99.15) catalyzes the synthesis of maltooligosyl trehalose by converting the of α (1 → 4) glucosidic linkages on the reducing ends of maltooligosaccharides to α (1 →1) glucosidic linkages. Maltooligosyl trehalose trehalohydrolase (MTHase, EC 3.2.1.141) catalyzes the release of trehalose by cleaving the α-1.4-glucosidic linkage next to the α-1.1-linked terminal disaccharide of maltooligosyl trehalose. Trehalose was synthesized from starch by the cooperative action of these two enzymes. Trehalose is of great interest in many industrial fields. Until now, many studies have been performed to develop effective methods of trehalose production. This research focused on screening strains bacteria were able to produce of trehalose from starch which is novel and economic method for trehalose production. We selected two strains that had MTSase and MTSase strong activity from ten strainsthat were isolated in Vietnam. / Maltooligosyl trehalose synthase (MTSase, EC 5.4.99.15) xúc tác cho phản ứng phân hủy maltooligosaccharide thành maltooligosyl trehalose bằng chuyển đổi glycosyl hóa nội phân tử sau đó maltooligosyl trehalose trehalohydrolase (MTHase, EC 3.2.1.141) thủy phân đặc hiệu maltooligosyl trehalose thành trehalose. Phương pháp sản xuất trehalose từ tinh bột bằng cách sử dụng MTSase và MTHase có tiềm năng ứng dụng trên quy mô lớn với một chi phí khả thi để có thể thương mại hóa sử dụng cho ngành công nghiệp thực phẩm. Trong nghiên cứu này chúng tôi sàng lọc khả năng sản xuất trehalose của 10 chủng vi khuẩn từ đó chọn ra hai chủng có hoạt tính MTSase và MTHase xúc tác cho phản ứng tạo trehalose từ tinh bột tan.