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比较基因组学揭示真菌纤维小体零件清单

来源:生物催化剂设计与改造服务 日期: 2017年07月04日

 

摘要:近日,美国加利福尼亚大学的科学家在食草动物的消化道中发现新的酶复合物,有望应用于可持续性燃料和药物的生产。

酶是生物化工背后的强大力量,本研究发现的真菌—Anaeromyces robustus有不同寻常的特点,特别是能将木质纤维素转化为糖。在A.robustus中,单个酶排列成一种大的蛋白质团块或支架,被称为纤维素酶。

纤维素酶体是大的多蛋白复合物,它将植物生物降解酶系在一起以改善水解。这些复合物首次在厌氧菌中被描述,特异性锚定结构域介导酶组装到穿插在蛋白支架里的黏连蛋白motif。细菌黏合-锚定相互作用赋予的多功能蛋白质组装机制现在是一种合成生物学标准设计原则。几十年来,类似的结构已经在厌氧真菌中报道,即序列发散的非催化的锚定域(NCDDs)。但是,组件、模块化组装机制和真菌纤维素酶的功能性作用仍是未知的。本研究描述了一套全面的真菌纤维体装配的关键蛋白,包括保守的脚手架蛋白。并注意到真菌通过称为“水平基因转移”的过程从细菌中“偷走”了部分成分。文章的通讯作者O'Malley将其描述为“与室友一起生活并吸取一些习惯,真菌和细菌不同地演变了这些机制,但一直以来,真菌从细菌中吸取了他们喜欢的东西,与细菌相比,特别是在生命之树上的即使是原始的厌氧真菌(如在本研究中进行基因组测序的三种)进化与人类更接近,这使得水平基因转移的这个例子变得新奇。”

“了解新鉴定的复合物使我们更好地了解纤维素如何转化为糖。”O'Malley指出,:“从生物技术的角度来看,这种方法可以帮助我们建立类似的复合材料,从而更有效地分解广泛的作物废物,以建造新型化学品和药物。”

原文标题:Nature Microbiology:比较基因组学揭示真菌纤维小体零件清单


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