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J-GLOBAL ID：202002255809752404   整理番号：20A2512639

Escherichia coliによるバイオ電解合成のためのElectron移動メディエーター経路の構築【JST・京大機械翻訳】

Construction of an Electron Transfer Mediator Pathway for Bioelectrosynthesis by Escherichia coli

著者 (7件)： Feng Jiao (State Key Laboratory of Materials-Oriented Chemical Engineering, College of Biotechnology and Pharmaceutical Engineering, Nanjing Tech University, Nanjing, China) ,  Lu Qiuhao (State Key Laboratory of Materials-Oriented Chemical Engineering, College of Biotechnology and Pharmaceutical Engineering, Nanjing Tech University, Nanjing, China) ,  Li Kang (State Key Laboratory of Materials-Oriented Chemical Engineering, College of Biotechnology and Pharmaceutical Engineering, Nanjing Tech University, Nanjing, China) ,  Xu Sheng (State Key Laboratory of Materials-Oriented Chemical Engineering, College of Biotechnology and Pharmaceutical Engineering, Nanjing Tech University, Nanjing, China) ,  Wang Xin (State Key Laboratory of Materials-Oriented Chemical Engineering, College of Biotechnology and Pharmaceutical Engineering, Nanjing Tech University, Nanjing, China) ,  Chen Kequan (State Key Laboratory of Materials-Oriented Chemical Engineering, College of Biotechnology and Pharmaceutical Engineering, Nanjing Tech University, Nanjing, China) ,  Ouyang Pingkai (State Key Laboratory of Materials-Oriented Chemical Engineering, College of Biotechnology and Pharmaceutical Engineering, Nanjing Tech University, Nanjing, China)
資料名： Frontiers in Bioengineering and Biotechnology (Web)  (Frontiers in Bioengineering and Biotechnology (Web))
巻： 8  ページ： 590667  発行年： 2020年 
JST資料番号： U7059A  ISSN： 2296-4185  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： スイス (CHE)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 微生物電解合成(MES)または電気発酵(EF)は,触媒として微生物細胞の助けを借りて,貴重な化学物質または高価値燃料の合成のための有望な微生物電気化学技術である。電気エネルギー(電流)を導入することによって,発酵環境は,微生物細胞が影響を受けるか,または制御することができる。電気エネルギーの鍵となる役割は,微生物代謝に電子を供給することである。電力ユーティリティを実現するためには,内部細胞外電子移動(EET)と呼ばれるプロセスが必要であり,その効率は生物電気化学システムにとって重要である。電子メディエータの使用は,電子移動を実現し,EET効率を改善する主要な方法の1つである。外因性電子メディエーターのいくつかの制限を破るために,緑膿菌PAO1から大腸菌へのフェナジン-1-カルボン酸(PCA)経路を導入した。設計した大腸菌は,電気により駆動される内因性電子メディエーターとしてPCAを用いることによりフマル酸塩の還元を促進した。さらに,大腸菌における異種発現PCA経路は,より良いEET効率及び還元代謝産物のより大きな生産への強い代謝シフトをもたらしたが,系のバイオマスは低かった。次に,代謝における「エネルギーcurrity」としてのアデノシン三リン酸(ATP)の合成も影響を受けることを見出した。メナキノンの還元は,自己分泌PCA媒介コハク酸電解合成における重要な反応の1つとして示された。本研究は,生物電気化学システムにおける電子移動メディエーターとして異種自己分泌PCAを用いて電極と大腸菌細胞の間の電子移動の実現可能性を実証し,その後の最適化のための基礎を築く。Copyright 2020 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： 最適化 ,  電流 ,  電力 ,  微生物 ,  *大腸菌 ,  代謝産物 ,  発酵 ,  電気化学 ,  *電解合成 ,  電子移動
準シソーラス用語： 微生物代謝 ,  電気エネルギー ,  異種発現 ,  電子メディエータ ,  生物電気化学 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (5件)： 電子移動メディエーター ,  フェナジン-1-カルボン酸 ,  大腸菌 ,  バイオ電極触媒 ,  コハク酸電解合成

分類 (2件)： 燃料電池  (YB04040V) ,  電気化学反応  (CB07050F)

引用文献 (33件)：

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• AulentaF.CaterviA.MajoneM.PaneroS.RealeP.RossettiS. (2007). Electron transfer from a solid-state electrode assisted by methyl viologen sustains efficient microbial reductive dechlorination of TCE. Environ. Sci. Technol. 41 2554-2559. doi: 10.1021/es0624321 17438815
• BosireE. M.BlankL. M.RosenbaumM. A. (2016). Strain- and substrate-dependent redox mediator and electricity production by Pseudomonas aeruginosa. Appl. Environ. Microbiol. 82 5026-5038. doi: 10.1128/Aem.01342-16 27287325
• BosireE. M.RosenbaumM. A. (2017). Electrochemical potential influences phenazine production, electron transfer and consequently electric current generation by Pseudomonas aeruginosa. Front. Microbiol. 8:892. doi: 10.3389/Fmicb.2017.00892 28572797
• ClarkI. C.CarlsonH. K.IavaroneA. T.CoatesJ. D. (2012). Bioelectrical redox cycling of anthraquinone-2,6-disulfonate coupled to perchlorate reduction. Energy Environ. Sci. 5 7970-7978. doi: 10.1039/c2ee21594b

タイトルに関連する用語 (4件)： Escherichia ,  電解合成 ,  経路 ,  構築