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J-GLOBAL ID：201902228801062081   整理番号：19A1452002

セルロース加水分解の分解産物のシグナル伝達,取り込みおよび異化に不可欠なRuminiclostridiumセルロース分解酵素における7遺伝子クラスタ【JST・京大機械翻訳】

A seven-gene cluster in Ruminiclostridium cellulolyticum is essential for signalization, uptake and catabolism of the degradation products of cellulose hydrolysis

著者 (9件)： Fosses Aurelie (Aix Marseille Univ, CNRS, LCB, Marseille, France) ,  Mate Maria (Aix Marseille Univ, CNRS, AFMB, Marseille, France) ,  Franche Nathalie (Aix Marseille Univ, CNRS, LCB, Marseille, France) ,  Liu Nian (Aix Marseille Univ, CNRS, LCB, Marseille, France) ,  Denis Yann (Aix Marseille Univ, CNRS, Plateforme Transcriptome, Marseille, France) ,  Borne Romain (Aix Marseille Univ, CNRS, LCB, Marseille, France) ,  Philip Pascale (Aix Marseille Univ, CNRS, LCB, Marseille, France) ,  Fierobe Henri-Pierre (Aix Marseille Univ, CNRS, LCB, Marseille, France) ,  Perret Stephanie (Aix Marseille Univ, CNRS, LCB, Marseille, France)
資料名： Biotechnology for Biofuels (Web)  (Biotechnology for Biofuels (Web))
巻： 10  号： 1  ページ： 250  発行年： 2017年 
JST資料番号： U7022A  ISSN： 1754-6834  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】多くの嫌気性およびセルロース分解性グラム陽性細菌,モデル微生物Ruminiclostridiumセルロースは,セルローソームと呼ばれる細胞外多酵素複合体を産生し,それは効率的に結晶性セルロースを分解する。セルロースに対する複合体の作用はセロビオースと長いセロデキストリンを放出するが,今日まで,細菌における生産されたセロデキストリンの輸送と利用についてはほとんど知られていない。セルロースから誘導された糖の取り込みシステムおよび発酵のより良い理解は,バイオ燃料生産の分野において大きな影響を持つ可能性がある。【結果】著者らは,セロデキストリン取り込みに関する推定ABC輸送体,およびR.cellulolyticusにおけるセロビオースホスホリラーゼ(CbpA)を特性化した。ABC輸送体(結合蛋白質CuAAおよび2つの内在性膜蛋白質)およびCbpAの成分をコードする遺伝子は,セロビオースの存在下で誘導されるポリシストロン転写単位として発現される。上流で,もう一つのポリシストロン転写単位は二成分系(センサと調節因子)をコードし,二番目の結合蛋白質Cuadを構成し,構成的に発現する。CuArはCuAAの上流領域を認識できることを示したので,生成物はCuaABCとcbpAの発現を誘導する三成分系を形成する可能性がある。生化学分析は,CbpAがより長いセロデキストリンに不活性な厳密なセロビオースホスホリラーゼであることを示した。CuAAは試験した全てのセロデキストリン(G2-G5)に結合したが,Cuadはセロビオースに特異的であり,この糖に対して高い親和性を示した。この結果は,それぞれ輸送と信号化におけるそれらの機能と一致した。Cuad変異体およびその誘導体の特性化は,ABC輸送体およびCbpAがセロビオースおよびセルロース上での増殖に必須であることを示した。【結論】グラム陽性株において初めて,著者らは,3成分系および結合ABC輸送体/セロビオースホスホリラーゼ系を同定した。それは,セロビオースおよびセルロース上でのモデルセルロース分解細菌R.cellulolyticusの増殖に必須であることを示した。輸送とホスホロリシスのこの効率的で省エネルギーシステムは,R.cellulolyticusにおける主要なセロビオース利用経路であるように見え,セルロース分解性ライフスタイル株に良く適応すると思われる。それは,セルロースからのバイオ燃料または化学物質の生産のためにセロデキストリンを利用するための工学的な株を可能にする新しい方法を表す。Copyright 2019 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： 複合酵素系 ,  生物燃料 ,  キャラクタリゼーション ,  *遺伝子 ,  センサ ,  嫌気性 ,  *分解物 ,  親和性 ,  複合体 ,  ABC輸送体 ,  *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
準シソーラス用語： ホスホリラーゼ ,  *セルロース分解 ,  *Ruminiclostridium , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (5件)： ABC輸送体 ,  三成分系 ,  セロビオース ,  セロデキストリン ,  セロビオースホスホリラーゼ

分類 (2件)： 遺伝子操作  (EC02050B) ,  酵素の応用関連  (EB09100B)

物質索引 (1件)： セロビオース

引用文献 (48件)：

• Appl Environ Microbiol; Metabolism of glucose and cellobiose by cellulolytic mesophilic Clostridium sp. strain H10; J Giallo, C Gaudin, JP Belaich, E Petitdemange, F Caillet-Mangin; 45; 1983; 843-849; CR1;
• Appl Environ Microbiol; Metabolism and solubilization of cellulose by Clostridium cellulolyticum H10; J Giallo, C Gaudin, JP Belaich; 49; 1985; 1216-1221; CR2;
• Sci Rep; Mechanisms involved in xyloglucan catabolism by the cellulosome-producing bacterium Ruminiclostridium cellulolyticum; J Ravachol, P Philip, R Borne, P Mansuelle, MJ Maté, S Perret; 6; 2016; 22770; 10.1038/srep22770; CR3;
• Proteomics; Modulation of cellulosome composition in Clostridium cellulolyticum: adaptation to the polysaccharide environment revealed by proteomic and carbohydrate-active enzyme analyses; JC Blouzard, PM Coutinho, HP Fierobe, B Henrissat, S Lignon, C Tardif, S Pages, P Philip; 10; 2010; 541-554; 10.1002/pmic.200900311; CR4;
• Clostridium cellulolyticum: cellulosomes and cellulolysis; cellulosome; C Tardif, A Bélaïch, HP Fierobe, S Pagès, P Philip, JP Bélaïch; Nova Sciences Publishers; 2006; CR5;

タイトルに関連する用語 (7件)： セルロース加水分解 ,  分解産物 ,  シグナル伝達 ,  取り込み ,  異化 ,  セルロース分解酵素 ,  遺伝子クラスタ