文献

J-GLOBAL ID：201702280026825395   整理番号：17A0283011

統合オミクス分析により,スイッチグラスの分解の間に放出されるリグノセルロース由来増殖阻害剤へのClostridium thermocellumの代謝順応の詳細を明らかにする

Integrated omics analyses reveal the details of metabolic adaptation of Clostridium thermocellum to lignocellulose-derived growth inhibitors released during the deconstruction of switchgrass

著者 (18件)： POUDEL Suresh (Oak Ridge Natioal Lab., TN, USA) ,  POUDEL Suresh (Univ. Tennessee, TN, USA) ,  GIANNONE Richard J. (Oak Ridge Natioal Lab., TN, USA) ,  JR. Miguel Rodriguez (Oak Ridge Natioal Lab., TN, USA) ,  RAMAN Babu (Oak Ridge Natioal Lab., TN, USA) ,  RAMAN Babu (Dow AgroSciences, IN, USA) ,  MARTIN Madhavi Z. (Oak Ridge Natioal Lab., TN, USA) ,  ENGLE Nancy L. (Oak Ridge Natioal Lab., TN, USA) ,  MIELENZ Jonathan R. (Oak Ridge Natioal Lab., TN, USA) ,  NOOKAEW Intawat (Oak Ridge Natioal Lab., TN, USA) ,  NOOKAEW Intawat (Univ. Arkansas, AR, USA) ,  BROWN Steven D. (Oak Ridge Natioal Lab., TN, USA) ,  BROWN Steven D. (Univ. Tennessee, TN, USA) ,  TSCHAPLINSKI Timothy J. (Oak Ridge Natioal Lab., TN, USA) ,  USSERY David (Oak Ridge Natioal Lab., TN, USA) ,  USSERY David (Univ. Arkansas, AR, USA) ,  HETTICH Robert L. (Oak Ridge Natioal Lab., TN, USA) ,  HETTICH Robert L. (Univ. Tennessee, TN, USA)
資料名： Biotechnology for Biofuels (Web)  (Biotechnology for Biofuels (Web))
巻： 10  号： Jan  ページ： 10:14 (WEB ONLY)  発行年： 2017年01月 
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:Clostridium thermocellumはリグノセルロース(LC)バイオマスを可溶化してエタノールに変換する。現在までの研究はセロビオース,アビセルまたは濾紙のようなモデルセルロース基質におけるこの微生物の増殖の特性化に集中してきたが,さらに複合的LC基質に関するそれの代謝を理解し,効率的生物燃料生産を妨害する関連工業的ボトルネックを特定することは極めて重要である。この目的のために,スイッチグラスにおいて増殖したC.thermocellumの経時変化を試験し,植物バイオマスからエタノールへの変換の間に発生する代謝及び蛋白質変化を評価した。結果:このメタボロームの最も顕著な特徴は時間を通した長鎖/分岐鎖脂肪酸の蓄積であり,培養進行につれてC.thermocellum細胞膜の適応再構築を示唆した。この細菌がスイッチグラスを分解して組込セルロースにアクセスする時,これはLC由来阻害化合物の段階的蓄積への疑いのない応答であった。メタボロミクスデータを検証し,プロテオミクス分析により,分枝アミノ酸のバリン,ロイシン及びイソロイシンのイソ-及びアンテイソ脂肪酸前駆体への相互変換に関与するそれらを含む様々な酵素の時間依存増加応答を明らかにした。それに加えて,C5糖代謝/ペントースリン酸経路に関与する酵素量の増加と同時にヘミセルロース由来糖及び糖アルコールの代謝蓄積により,C.thermocellumは解糖中間体をシフトし,LC分解の間に増加するC5代謝産物に応答して全般的炭素フラックスを調節する経路を改変した。結論:統合オミクスプラットホームにより,相補的システム生物学的情報を提供し,それによりスイッチグラスの分解及び資化の間に放出された細胞毒性阻害剤へのC.thermocellumの特異的応答を強調した。これらの付加的視点により,この微生物が培養環境の増加する問題に適応するレベル,すなわちC.thermocellumの工業的有効性に必須である情報を十分に理解することを可能にした。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： 分子生物学 ,  *キビ属 ,  *リグノセルロース ,  バイオマス ,  増殖阻害 ,  *資化 ,  微生物分解 ,  代謝 ,  *生物燃料 ,  経時変化 ,  代謝産物 ,  脂肪酸 ,  細胞膜 ,  細胞内蓄積 ,  プロテオミクス ,  分枝鎖アミノ酸 ,  時間依存性 ,  質量分析 ,  解析 ,  成長因子 ,  オミックス ,  セルロソーム ,  メタボローム ,  メタボロミクス ,  長鎖脂肪酸 ,  微生物代謝 ,  *Acetivibrio thermocellus ,  細胞構造 ,  *Panicum virgatum ,  成長抑制剤 ,  分岐脂肪酸 ,  細胞内膜系 ,  *微生物 ,  *クロストリジウム属 ,  *芽胞形成菌 ,  *バシラス科 ,  脂肪族アミン ,  脂肪族カルボン酸 ,  第一アミン ,  脂肪族アルコール
準シソーラス用語： *Clostridium thermocellum ,  細胞構成体 ,  *スイッチグラス ,  増殖阻害物質 ,  分岐鎖脂肪酸

分類 (3件)： 代謝と栄養  (EG03054K) ,  生物燃料及び廃棄物燃料  (LB02020Y) ,  糖質・糖鎖一般  (EB06010I)

物質索引 (4件)： イソロイシン ,  エタノール ,  バリン ,  ロイシン

タイトルに関連する用語 (10件)： 統合オミクス ,  分析 ,  グラス ,  分解 ,  放出 ,  リグノセルロース ,  増殖阻害剤 ,  Clostridium ,  代謝 ,  順応