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J-GLOBAL ID：202002224224715326   整理番号：20A0582685

比較プロテオミクス法により研究したセルロースのClostridium cellulovorans代謝【JST・京大機械翻訳】

Clostridium cellulovorans metabolism of cellulose as studied by comparative proteomic approach

著者 (10件)： Usai Giulia (Structural and Functional Biochemistry, Laboratory of Proteomics and Metabolic Engineering of Prokaryotes, Department of Life Sciences and Systems Biology, University of Turinm, Via Accademia Albertina 13, 10123 Torino, Italy) ,  Usai Giulia (Centre for Sustainable Future Technologies, Fondazione Istituto Italiano di Tecnologia, Environment Park, Parco Scientifico Tecnologico per l’Ambiente Via Livorno 60, 10144, Torino, Italy) ,  Cirrincione Simona (Structural and Functional Biochemistry, Laboratory of Proteomics and Metabolic Engineering of Prokaryotes, Department of Life Sciences and Systems Biology, University of Turinm, Via Accademia Albertina 13, 10123 Torino, Italy) ,  Re Angela (Centre for Sustainable Future Technologies, Fondazione Istituto Italiano di Tecnologia, Environment Park, Parco Scientifico Tecnologico per l’Ambiente Via Livorno 60, 10144, Torino, Italy) ,  Manfredi Marcello (Center for Translational Research on Autoimmune and Allergic Diseases, Department of Translational Medicine, Universita del Piemonte Orientale, Novara, Italy) ,  Pagnani Andrea (DISAT, Politecnico di Torino, Corso Duca degli Abruzzi 24, 10129 Torino, Italy) ,  Pagnani Andrea (Italian Institute for Genomic Medicine (IIGM), Via Nizza 52, 10126 Torino, Italy) ,  Pagnani Andrea (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), Sezione di Torino, Via Pietro Giuria 1, 10125 Torino, Italy) ,  Pessione Enrica (Structural and Functional Biochemistry, Laboratory of Proteomics and Metabolic Engineering of Prokaryotes, Department of Life Sciences and Systems Biology, University of Turinm, Via Accademia Albertina 13, 10123 Torino, Italy) ,  Mazzoli Roberto (Structural and Functional Biochemistry, Laboratory of Proteomics and Metabolic Engineering of Prokaryotes, Department of Life Sciences and Systems Biology, University of Turinm, Via Accademia Albertina 13, 10123 Torino, Italy)
資料名： Journal of Proteomics  (Journal of Proteomics)
巻： 216  ページ： Null  発行年： 2020年 
JST資料番号： T0073A  ISSN： 1874-3919  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： Clostridium cellulovoransはセルロースバイオマスの液体バイオ燃料(エタノール,ブタノール)への圧密化生物加工(CBP)のための最も有望な候補である。C.cellulovoransは主な植物多糖類を代謝し,主にブチラートを生産する。アセチル-CoAからの大部分の酪酸塩とブタノール生合成反応は一般的であるので,単一の異種アルコール/アルデヒドデヒドロゲナーゼの導入は,この株におけるブタノール生産に向けて分岐点中間体(ブチリル-CoA)を変えることができる。しかしながら,工業的利用に向けた工学的C.cellulovorans代謝経路は,その代謝のより良い理解を必要とする。本研究は,成長速度論,基質消費/生成物蓄積および全細胞可溶性プロテオーム(蛋白質分解により得られるデータ,同定子PXD015487)を,主炭素源として可溶性炭水化物,グルコース上で増殖した同じ株のそれらと比較することにより,セルロース代謝の理解を改善することを目的とした。いくつかの解糖酵素,発酵経路(例えばヒドロゲナーゼ,ピルビン酸リアーゼ,リン酸トランスアセチルアーゼ)および窒素同化(例えばグルタミン酸デヒドロゲナーゼ)の調節を含む,中心代謝の成長基質依存性調節を検出した。ヒドロゲナーゼの過剰発現とグルコース増殖細菌によるエタノール生産の増加は,より還元された酸化還元状態を示唆する。より高いエネルギー消費は,セルロースで増殖したC.cellulovoransにおいて起こるように思われ,ATP合成経路,例えば酢酸生産およびATPシンターゼのアップレギュレーションを誘導する(半-)セルラーゼの過剰発現および分泌に関連している可能性がある。C.cellulovoransは,全ての主要植物多糖類(セルロース,ヘミセルロース及びペクチン)を代謝し,他の良く確立されたセルロース分解微生物と異なり,酪酸塩を生産することができる。したがって,C.cellulovoransはリグノセルロースの高価値化学物質への直接発酵のための最も魅力的な候補であり,特にn-ブタノール,すなわち将来の最も有望な液体バイオ燃料の一つである。C.cellulovoransにおけるn-ブタノール生産のエンジニアリングを目的とした最近の研究はリグノセルロースの一段階発酵によるバイオ燃料生産に向けてのmil石を代表しているが,C.cellulovoransの中心炭素代謝のより詳細な理解はこの菌株におけるn-ブタノール生産の改善のための代謝工学戦略を精製するために必須であることを示した。本研究は,特異的異化反応に関連する重要な遺伝子を同定し,セルロース消費に関連する中心炭素代謝(酸化還元及びエネルギーバランスを含む)の調節を示した。この情報は,この株の改良された代謝工学に向けて取り組むべき重要な酵素と可能な代謝ボトルネックを決定するのに有用である。Copyright 2020 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 遺伝子 ,  リグノセルロース ,  ヘミセルロース ,  生物燃料 ,  酸化還元反応 ,  プロテオーム ,  基質 ,  代謝経路 ,  発酵 ,  アップレギュレーション ,  細菌 ,  異化 ,  ヒドロゲナーゼ ,  *セルロース ,  セルラーゼ

著者キーワード (6件)： ATP ,  アセテート ,  エタノール ,  アルコールデヒドロゲナーゼ ,  ピルビン酸りん酸ジキナーゼ ,  グルコース

分類 (1件)： 微生物の生化学  (EG03020N)

タイトルに関連する用語 (5件)： 比較プロテオミクス ,  研究 ,  セルロース ,  Clostridium ,  代謝