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J-GLOBAL ID：201802235238766202   整理番号：18A1031238

Trichoderma virens β-グルコシダーゼI(bgl I)遺伝子;ドッキングと分子動力学研究を含むSaccharomyces cerevisiaeにおける発現【JST・京大機械翻訳】

Trichoderma virens β-glucosidase I ( BGL I) gene; expression in Saccharomyces cerevisiae including docking and molecular dynamics studies

著者 (6件)： Wickramasinghe Gammadde Hewa Ishan Maduka (Department of Chemistry, Faculty of Science, University of Colombo, Colombo, Sri Lanka) ,  Rathnayake Pilimathalawe Panditharathna Attanayake Mudiyanselage S I (Department of Chemistry, Faculty of Science, University of Colombo, Colombo, Sri Lanka) ,  Chandrasekharan Naduviladath Vishvanath (Department of Chemistry, Faculty of Science, University of Colombo, Colombo, Sri Lanka) ,  Weerasinghe Mahindagoda Siril Samantha (Department of Chemistry, Faculty of Science, University of Colombo, Colombo, Sri Lanka) ,  Wijesundera Ravindra Lakshman Chundananda (Department of Plant Sciences, Faculty of Science, University of Colombo, Colombo, Sri Lanka) ,  Wijesundera Wijepurage Sandhya Sulochana (Department of Biochemistry and Molecular Biology, Faculty of Medicine, University of Colombo, Colombo, Sri Lanka)
資料名： BMC Microbiology (Web)  (BMC Microbiology (Web))
巻： 17  号： 1  ページ： 137  発行年： 2017年 
JST資料番号： U7367A  ISSN： 1471-2180  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 【背景】セルロース,β1-4の線状高分子,結合グルコースは,植物バイオマス(リグノセルロース)の最も豊富な再生可能画分である。これはセルラーゼ複合体のエンドグルカナーゼ(EG)セロビオヒドロラーゼ(CBH)とβ-グルコシダーゼ(BGL)によりグルコースに相乗的に変換される。BGLは,ランダムに開裂したセロオリゴ糖のグルコースへの変換において主要な役割を果たす。良く知られているように,Saccharomyces cerevisiaeは嫌気性条件下でグルコースをエタノールに効率的に変換できる。したがって,S.cerevisiaeは,Trichoderma virensのBGLI遺伝子の異種細胞外発現の目的で遺伝的に修飾されて,エタノールを生産するためにセロビオースを利用することができた。【結果】Trichoderma virensのBGLI遺伝子のcDNAとゲノム配列を酵母発現ベクターpGAPZαでクローン化し,Saccharomyces cerevisiaeに別々に形質転換した。BGLI cDNAクローンのサイズは1363bpであり,ゲノムDNAクローンは最初のエキソンに続いて追加の76bpの単一イントロンを含んでいた。遺伝子はDNA配列と90%類似し,T.atroviride(AC237343.1)の1,4-β-D-グルコシダーゼの推定アミノ酸配列に類似した99%であった。組換えゲノムクローンにより発現されたBGLI活性は,cDNAクローン(5x10~-4IU/ml ml-1)に対して観察されたものより3.4倍大きかった(1.7x10~-3IU/ml ml-1)。さらに,活性は局所的に分離されたTrichoderma virens(1.5x10~-3IU/ml ml-1)の活性と類似していた。蛋白質の推定サイズは52kDAであった。発酵研究において,ゲノムとcDNAクローンによる最大エタノール生産は,それぞれ0.36gと0.06g/gであった。分子ドッキングの結果は,裸の蛋白質とセロビオース-蛋白質複合体が水性媒体中でかなりの安定性と同様に挙動することを示した。推定された結合部位と構築された相同性モデルの結合親和性は合理的であるように見えた。さらに,BGLIとセロビオースのアミノ酸残基の間に形成された5つの水素結合が主に酵素-基質会合の完全性に関与していることを同定した。結論:BGLI活性は,cDNAクローンと比較してゲノムDNAクローンで著しく高かった。セロビオースは組換えS.cerevisiaeゲノムDNAクローンによりエタノールに成功裏に発酵した。それは,セロビオースの同時糖化と発酵ができるので,エタノールの工業生産に使用される可能性がある。相同性モデリング,ドッキング研究および分子動力学シミュレーション研究は,BGLIの触媒作用を改善するための突然変異研究に続く活性部位残基の修飾におけるさらなる研究のための現実的モデルを提供する。Copyright 2018 The Author(s). All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： *グルコシダーゼ ,  クローン ,  cDNA ,  アミノ酸配列 ,  タンパク質 ,  突然変異 ,  *Saccharomyces cerevisiae ,  *β-グルコシダーゼ ,  セルラーゼ ,  形質転換 ,  *Trichoderma ,  セルロース ,  ヘキソース ,  アルドース ,  二糖類 ,  ピラノシド ,  グルコシド ,  脂肪族アルコール

著者キーワード (7件)： リグノセルロース ,  β-グルコシダーゼ ,  組換えS.cerevisiae ,  分子ドッキング ,  分子動力学シミュレーション ,  ホモロジーモデリング ,  同時糖化と発酵

分類 (4件)： 酵素一般  (EB09010D) ,  遺伝子操作  (EC02050B) ,  代謝と栄養  (EG03054K) ,  微生物代謝産物の生産  (FK03020A)

物質索引 (3件)： セロビオース ,  エタノール ,  グルコース

引用文献 (71件)：

• Huijgen WJJ; PFH Harmsen; Bermúdez López LM; 2010; CR1;
• Biofuels; Enzymatic hydrolysis of cellulosic biomass: a review; B Yang, Z Dai, SY Ding, CE Wyman; 2; 4; 2011; 421-450; 10.4155/bfs.11.116; CR2;
• Energ Prog; Ethanol from lignocellulose: an overview; JD Wright; 8; 2; 1988; 71-78; CR3;
• Appl Microbial Biotechno; Molecular cloning of fungal xylanases; an overview; S Ahmed, S Riaz, A Jamil; 84; 2009; 19-35; 10.1007/s00253-009-2079-4; CR4;
• Li XH, Yang HJ, Roy B, Wang D, Yue WF, Jiang LJ, et al. Miao1 YG. The most stirring technology in future: Cellulase enzyme and biomass utilization. Afr J Biotechnol. 2009;8(11):2418-22.

タイトルに関連する用語 (8件)： Trichoderma ,  β-グルコシダーゼ ,  遺伝子 ,  ドッキング ,  分子動力学 ,  研究 ,  Saccharomyces ,  発現