Translate this page to:
In JoVE (1)
Other Publications (26)
- Plant Physiology
- Fungal Genetics and Biology : FG & B
- Eukaryotic Cell
- Plant Physiology
- DNA Sequence : the Journal of DNA Sequencing and Mapping
- Science (New York, N.Y.)
- Phytochemistry
- Proteomics
- Science (New York, N.Y.)
- Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America
- Critical Care Medicine
- Planta
- Fungal Genetics and Biology : FG & B
- Fungal Genetics and Biology : FG & B
- The Journal of Biological Chemistry
- Molecular Plant-microbe Interactions : MPMI
- Molecular Plant-microbe Interactions : MPMI
- Biopolymers
- Biotechnology and Bioengineering
- Bioresource Technology
- Eukaryotic Cell
- Biotechnology for Biofuels
- Biotechnology for Biofuels
- The Journal of Biological Chemistry
- Biotechnology and Bioengineering
- Fungal Genetics and Biology : FG & B
Automatic Translation
This translation into German was automatically generated.
English Version | Other Languages
Articles by Jonathan Walton in JoVE
GENPLAT: eine automatisierte Plattform für Biomasse Enzym-Entdeckung und Cocktail-Optimierung
Jonathan Walton1,2, Goutami Banerjee2, Suzana Car2
1DOE Plant Research Laboratory, Michigan State University, 2DOE Great Lakes Bioenergy Research Center, Michigan State University
GENPLAT (GLBRC Enzyme Platform) ist eine automatisierte Plattform für die Entdeckung und Optimierung von Enzym-Cocktails für Biomasse Abbau. Es kann zu mehreren Rohstoffen und Mischungen von Enzymen, die mehrere Komponenten angepasst werden.
Other articles by Jonathan Walton on PubMed
Eine Erweiterte Physikalische Karte Des TOX2 Ort Der Cochliobolus Carbonum Für Die Biosynthese Von HC-Toxin Erforderlich
Fungal Genetics and Biology : FG & B. Feb, 2002 | Pubmed ID: 11860263
Charakterisierung Von Inhibitor-resistenten Histon-Deacetylase-Aktivität in Pflanzen-pathogene Pilze
Eukaryotic Cell. Aug, 2002 | Pubmed ID: 12456002
Quantitative Trait Loci Und Vergleichende Genomik Von Getreide Zellwand Zusammensetzung
Plant Physiology. May, 2003 | Pubmed ID: 12746531
Isolierung Der Kohlenstoff-Katabolit-Repressor (CREA)-Gen Aus Dem Pflanzenpathogenen Pilzes Cochliobolus Carbonum
DNA Sequence : the Journal of DNA Sequencing and Mapping. Apr, 2003 | Pubmed ID: 12825351
Botanik. Beta-glucane--brewer's Bane, Ernährungsberater Der Freude
Science (New York, N.Y.). Mar, 2006 | Pubmed ID: 16574854
HC-Toxin
Phytochemistry. Jul, 2006 | Pubmed ID: 16839576
HC-Toxin ist ein zyklischer Tetrapeptid der Struktur cyclo(D-Pro-L-Ala-D-Ala-L-Aeo), wo steht Aeo 2-amino-9,10-epoxi-8-oxodecanoic Säure. Es ist ein ausschlaggebender Faktor für die Spezifität und die Heftigkeit der Interaktion zwischen den produzierenden Pilz, Cochliobolus Carbonum, und dessen Host, Mais. HC-Toxin qualifiziert als einer der wenigen mikrobiellen sekundären Metaboliten deren ökologische Funktion in der Natur verstanden wird. Reaktion auf C. Carbonum und HC-Toxin wird in Mais von der Hm1 und Hm2 Loci gesteuert. Diese Loci codieren HC-Toxin-Reduktase, das HC-Toxin entgiftet durch Reduzierung der 8-Carbonyl-Gruppe der Aeo. HC-Toxin ist ein Inhibitor der Histon Deacetylases (HDACs) in vielen Organismen, einschließlich Pflanzen, Insekten und Säugetiere, aber warum Hemmung der HDACs während der Infektion von C. Carbonum zu Krankheit führt, wird nicht verstanden. Die Gene für HC-Toxin-Biosynthese (zusammen bekannt als der TOX2-Locus) gruppiert sind lose über > C. Carbonum 500 kb. Alle die bekannten TOX2-Gene sind in mehrere, funktionelle Kopien vorhanden und Fehlen von natürlichen Toxin-produzierenden Isolaten. Das zentrale Enzym in HC-Toxin-Biosynthese ist eine nicht-ribosomale 570-kDa-Synthase durch eine offene Leseraster auf 15,7 kb kodiert. Andere Gene, die bekanntermaßen für HC-Toxin kodieren Alpha- und Beta-Untereinheiten der Fettsäure-Synthase, die vermutlich zur Synthese von Aeo beitragen; ein Weg-spezifischen Transkriptionsfaktor; ein Efflux-Carrier; eine vorhergesagte verzweigtkettige Aminosäuren-Aminotransferase; und eine Alanin-Racemase.
Vergleichende Proteomics Extrazelluläre Proteine In-vitro- Und in Planta Von Den Krankheitserregenden Pilz Fusarium Graminearum
Proteomics. Sep, 2007 | Pubmed ID: 17676664
Hochdurchsatz-MS/MS wurde verwendet, um Proteine, die abgesondert von Fusarium Graminearum (Gibberella Zeae) während des Wachstums auf 13 Medien in-vitro- und in Planta während der Infektion Weizen Köpfe zu identifizieren. In-vitro sekretierten Proteine aus der Kultur-Filtrate gesammelt wurden, und in Planta Proteine wurden zusammengestellt von Vakuum eindringen. Wurden insgesamt 289 Proteine (229 in Vitro) und 120 in Planta identifiziert, mit hoher statistischer Vertrauen. Neunundvierzig von der in Planta, die Proteine nicht in eine der in-vitro-Bedingungen gefunden wurden. Die Mehrheit (91-100 %) der in-vitro-Proteine SIGNALPEPTIDE, aber nur 56 % der in Planta vorausgesagt hatte Proteine. Zumindest waren 13 der nonsecreted Proteine, die nur in der Planta Single Copy Hauswirtschaft Enzyme, einschließlich Enolase, Triose-Phosphat-Isomerase, Phosphoglucomutase, Calmodulin, Aconitase und Malat-Dehydrogenase. Das Vorhandensein dieser Proteine in die in Planta aber nicht in-vitro-Secretome kann darauf hinweisen, dass dieser bedeutende pilzartige Zerstörung während der Pathogenese auftritt. Auf der anderen Seite einige der Proteine, die fehlenden SIGNALPEPTIDE, die in Planta gefunden wurden zu potenten Immunogenen gemeldet wurden abgesondert durch tierische pathogene Pilze und daher die Interaktion zwischen F. Graminearum und seine Wirtspflanzen von Bedeutung sein könnte.
Fusarium Graminearum Genom Zeigt Einen Zusammenhang Zwischen Lokalisierten Polymorphismus Und Pathogen Spezialisierung
Science (New York, N.Y.). Sep, 2007 | Pubmed ID: 17823352
Wir sequenziert und kommentierte das Genom von filamentösen Pilz Fusarium Graminearum, eines bedeutenden Erregers kultivierte Getreide. Sehr wenige repetitive Sequenzen wurden erkannt, und der Prozess der Wiederholung-induzierte Punktmutation, in dem duplizierte Sequenzen umfangreichen Mutation unterliegen, kann teilweise für die reduzierte Wiederholung Inhalt und scheinbare geringe Anzahl von paralogen (angestammte duplizierten) Gene verantwortlich. Ein zweiter Stamm von F. Graminearum enthalten mehr als 10.000 Einzel-Nukleotid-Polymorphismen, die häufig in der Nähe von Telomere und in andere diskrete chromosomalen Segmente entfernt waren. Viele hoch polymorphe Regionen enthalten Sätze Gene Pflanze-Pilz-Interaktionen in Verbindung gebracht und waren ungewöhnlich divergent, mit höheren Raten von Rekombination. Diese Regionen des Genoms Innovation könnten aus Auswahl aufgrund von Wechselwirkungen von F. Graminearum mit seiner Anlage-Hosts ergeben.
Gen Familie Codierung Der Großen Giftstoffe Tödliche Amanita Pilze
Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. Nov, 2007 | Pubmed ID: 18025465
Amatoxine, tödlich giftige Pilze der Gattung Amanita, Bestandteile sind bicyclische Octapeptides. In A. Bisporigera, AMA1 und PHA1, zwei Gene kodieren direkt Alpha-Amanitin, ein Amatoxine und verwandte bicyclische Heptapeptid-Phallacidin, eine Phallotoxin, die darauf hinweist, dass diese Verbindungen auf Ribosomen und nicht durch nichtribosomale Peptid-Synthetases synthetisiert werden. Alpha-Amanitin und Phallacidin werden als Proproteins 35 und 34 Aminosäuren, bzw. synthetisiert aus denen werden sie voraussichtlich durch eine Prolyl-Oligopeptidase zerspaltet werden. AMA1 und PHA1 sind vorhanden, bei anderen giftigen Arten der Sektion Amanita Phalloidae aber fehlen aus ungiftige Arten in anderen Bereichen. Die Genomen von A. Bisporigera und A. Phalloides enthalten mehrere Sequenzen, die im Zusammenhang mit AMA1 und PHA1. Die vorhergesagte Protein-Produkte dieser Familie von Genen zeichnen sich durch eine hypervariablen "Toxin" Region der Codierung einer Vielzahl von Peptiden von 7-10 Aminosäuren, flankiert von konservierte Sequenzen. Unsere Ergebnisse legen nahe, dass diese Pilze eine breite Fähigkeit zyklische Peptide auf Ribosomen zu synthetisieren.
Die Notwendigkeit Einer Angemessenen Tarif-Steuerelement Verweist Auf Amiodaron Als Das Mittel Der Wahl Für Die Behandlung Von Kritisch Kranke Patienten Mit Vorhofflimmern Akutes Auftreten
Critical Care Medicine. Nov, 2008 | Pubmed ID: 18941343
Verordnung Von Der Zellulose-Synthase-wie Gen-Familie Durch Licht in Den Mais Mesocotyl
Planta. Mar, 2009 | Pubmed ID: 19130077
Die Zellulose-Synthase-wie (ZmCSL) Gen-Familie von Mais wurde und seinen Ausdruck in den Mais Mesocotyl studiert. Insgesamt 28 in CSL-Gene und eine weitere 13 Teilsequenzen versehen waren; vier sind voraussichtlich Pseudogenes. Mais hat alle von der CSL-Familien, die in Reis, sind aber aus der Unterfamilie die CSLC von 6 Reis bis 12 in Mais erweitert ist, und zur Unterfamilie der CSLH könnte von 3 auf 1 reduziert werden. Im Gegensatz zu Reis hat Mais ein Gen in die Unterfamilie der CSLG, basierend auf ihrer Reihenfolge Ähnlichkeit mit zwei Gene, die als CSLG in Pappel versehen. Lichtsteuerung Glykan-Synthase Enzymaktivitäten und CSL-Genexpression wurden analysiert, in der Mesocotyl. Eine Golgi-lokalisierte Glucan-Synthase-Aktivität ist um ca. 50 % 12 h nach Exposition gegenüber Licht reduziert. Beta-1, 4-Mannan-Synthase-Aktivität wird noch stärker reduziert (> 85 %), während Beta-1, 4-Xylane-Synthase, Callose-Synthase und latenter IDPase Aktivität nur geringfügig, wenn überhaupt, auf Licht reagieren. Mindestens 17 der CSL-Gene (42 %) werden ausgedrückt in der Mesocotyl, von denen vier oben-geregelt mindestens sind doppelte, sieben sind unten-geregelt mindestens zwei und sechs sind nicht betroffen durch Licht. Die Ergebnisse tragen zu unserem Verständnis der Struktur der CSL-gen-Familie in ein wichtiges Nahrungsmittel und Biomasse-Anlage, zeigen, dass ein großer Prozentsatz der CSL-Gene in die spezialisierte Gewebe aus der Mesocotyl ausgedrückt, und zeigen, dass die CSL gen Familienangehörigen differentiell photobiological reglementiert sind.
Das 2008 Update Der Aspergillus Nidulans Genom Anmerkung: Ein Gemeinschaftsprojekt
Fungal Genetics and Biology : FG & B. Mar, 2009 | Pubmed ID: 19146970
Die Ermittlung und die Anmerkung der Protein-kodierenden Gene ist eines der Hauptziele des gesamten Genoms Projekte und die Genauigkeit der Vorhersage der primäre Protein-Produkte der Genexpression ist ausschlaggebend für die Interpretation der vorliegenden Daten und das Design der nachgeschalteten funktionelle Anwendungen. Dennoch bleibt die umfassende Anmerkung des Eukaryotengenome eine große Herausforderung. Viele Genome eingereicht für öffentlichen Datenbanken, einschließlich der wichtigsten Modellorganismen, enthalten falsche und unvollständige gen Vorhersagen in größerer Zahl. Wir präsentieren eine Community-basierte Reannotation des Aspergillus Nidulans Genoms mit dem primären Ziel der Erhöhung der Anzahl und Qualität der Protein funktionale Aufgaben durch die sorgfältige Überprüfung des Experten auf dem Gebiet der pilzartigen Biologie.
Genomische Potenzial Für Sezernierte Pflanze Zelle-Wand-entwürdigende Enzyme in Die Ektomykorrhiza Pilz Amanita Bisporigera, Basierend Auf Der Secretome Von Trichoderma Reesei Reduziert
Fungal Genetics and Biology : FG & B. May, 2009 | Pubmed ID: 19373972
Basierend auf der Analyse der Genom-Sequenz, die Ektomykorrhiza (ECM) basidiomycetous Pilz Laccaria bicolor wurde gezeigt, zu viele der größeren Gruppen sezernierte Enzyme fehlen, die depolymerize der pflanzlichen Zellwand Polysaccharide. Um zu testen, ob dies auch ein Feature von weiteren ECM-Pilzen ist, haben wir eine Umfrage-Genom-Datenbank von Amanita Bisporigera gesucht, mit den Proteinen, die in der Secretome von Trichoderma Reesei (SYN. Hypocrea Jecorina), einen biochemisch gut charakterisierten industriellen Pilz gefunden. Zusätzliche Proteine wurden auch als Abfragen verwendet, Hauptgruppen von Zelle-Wand-entwürdigende Enzyme fehlen in der Secretome von T. Reesei ausgleichen und Schlussfolgerungen aus der T. Reesei Auflistung zu untermauern. Von MS/MS-basierte "Shotgun" Proteomics wurden 80 Proteine identifiziert, in Kultur Filtrate von T. Reesei Stamm RUTC30 auf Mais-Zellwände angebaut und in einer kommerziellen "Cellulase" Zubereitung, Spezyme CP. Die zwei T. Reesei Enzympräparate ähnelten qualitativ und quantitativ, der auffälligste Unterschied, ist das Fehlen von mindestens fünf große Peptidasen aus der kommerziellen Enzym-Gemisch. Auf der Grundlage unserer Analysis von A. Bisporigera, ist diese ECM-Pilz einen Mangel an vielen wichtigen Klassen von Zelle-Wand-entwürdigende Enzyme, einschließlich beide Glycosyl-HYDROLASEN und Kohlenhydrat-Esterasen. Im Vergleich dazu haben die Genome des saprophytischen Basidiomyceten Coprinopsis Cinerea und Galerina Marginata (mit eine Genom-Umfrage-Sequenz entsprechen ungefähr in die Tiefe, die von A. Bisporigera), wie T. Reesei, eine viel umfassendere Ergänzung der Zelle-Wand-entwürdigende Enzyme.
Verarbeitung Der Proprotein Von Prolyl-Oligopeptidase Aus Dem Pilz Vor Albipes Phalloidin
The Journal of Biological Chemistry. Jul, 2009 | Pubmed ID: 19389704
Die Peptid-Toxine von giftigen Pilzen der Amanita sind bicyclische Octapeptides (Amatoxine) oder Heptapeptides (Phallotoxins). Amanita Bisporigera sind Alpha-Amanitin und Phallacidin als 35 und 34-amino-Säure-Proproteins, bzw. synthetisiert, die Aminosäuresequenzen in die Reife Giftstoffe gefunden werden flankiert von konservierten Aminosäure-Sequenzen. Invariante Pro Rückstände unmittelbar vorgelagerten der Toxin-Regionen und als letzter vorhergesagten Aminosäure in die Toxin-Regionen selbst legt nahe, dass eine Pro-specific Peptidase für die POSTTRANSLATIONELLE Erstverarbeitung von Amanita-Toxin-Proproteins verantwortlich ist. Wir reinigen ein Enzym aus dem Phalloidin erzeugenden Pilz vor-Albipes, die synthetische 22-Mer Phalloidin Peptid zur Freigabe des Reifen Toxin-Peptids (AWLATCP) spaltet. Massenspektrometrische Analyse des gereinigten Proteins kombiniert mit Isolierung und die Codierung-gen zeigt an, dass das Enzym Verantwortlicher Umgang der Prolyl-Oligopeptidase (POP)-Unterfamilie der Proteasen (EG 3.4.21.26) angehört. Das Verarbeitung-Enzym konnte die chromogene POP Substrat Benzyloxycarbonyl-Gly-Pro-p-Nitroanilide zu benutzen und wurde durch die spezifische Benzyloxycarbonyl-Pro-prolinal POP-Inhibitor gehemmt. Beide Pro-Anleihen in der proprotein werden durch das gleiche Enzym, mit der C-terminalen zerspaltet Pro Anleihe zerspaltet zuerst oder viel schneller als die N-Terminal Pro Anleihe. Vorübergehende Ansammlung der N-terminalen zwischen-indicates, die Spaltung nicht stark prozessualen. Ein synthetisches Peptid, darstellt die Phallacidin proprotein wurde auch von den POP von C. Albipes zerspaltet, aber eine Vorstufe des Amanitin (die nicht durch C. Albipes erfolgt) war ineffizient zerspaltet.
Biosynthese Und Rolle in Der Virulenz Von Der Histon Deacetylase Inhibitor Depudecin Aus Alternaria Brassicicola
Molecular Plant-microbe Interactions : MPMI. Oct, 2009 | Pubmed ID: 19737099
Depudecin, ein elf-Kohlenstoff lineare Polyketid seitens der krankheitserregenden Pilz Alternaria Brassicicola, ist ein Inhibitor der Histon-Deacetylase (HDAC). Ein chemisch nicht verwandten HDAC-Inhibitor, HC-Toxin, war früher gezeigt, um eine große Virulenzfaktoren in der Interaktion zwischen Cochliobolus Carbonum und seinem Gastgeber, Mais sein. Um zu testen, ob Depudecin auch eine Virulenzfaktoren für A. Brassicicola, wir identifizierten die Gene für Depudecin-Biosynthese und erstellt Depudecin-Minus-Mutanten. Das Depudecin-gen-Cluster enthält sechs Gene (DEP1, DEP6), das sind voraussichtlich um ein Polyketide Synthase (AbPKS9 oder DEP5), einen Transkriptionsfaktor (DEP6), zwei Monooxygenasen (DEP2 und DEP4), ein Transporter der wichtigsten Vermittler-Superfamilie (DEP3) und ein Protein unbekannter Funktion (DEP1) zu codieren. Die Beteiligung an Depudecin Produktion von DEP2, DEP4 DEP5 und DEP6 wurde durch gezielte gen Störung demonstriert. DEP6 ist Ausdruck der DEP1 durch DEP5 aber nicht die unmittelbare flankierenden Gene, also definieren einen coregulated Depudecin biosynthetischen Cluster erforderlich. Die Gene flankieren das Depudecin-gen-Cluster, aber nicht den Cluster selbst sind in der gleichen Reihenfolge in die verwandte Pilze Stagonospora Rostkrankheiten und Pyrenophora graminicola-Repentis konserviert. Depudecin-Minus-Mutanten haben ein kleines (10 %), aber statistisch signifikante Verringerung der Virulenz auf Kohl (Brassica Oleracea) aber nicht auf Arabidopsis. Die Rolle der Depudecin in Virulenz ist daher weniger dramatisch als der HC-Toxin.
Effektoren, Effektoren Et Encore Des Effektoren: Der XIV International Congress on Molecular-Pflanze Mikrobe Interaktionen, Quebec
Molecular Plant-microbe Interactions : MPMI. Dec, 2009 | Pubmed ID: 19888813
Ribosomal Biosynthese Der Zyklische Peptid Toxine Amanita Pilze
Biopolymers. 2010 | Pubmed ID: 20564017
Manche Arten Pilze der Gattung Amanita sind extrem giftig und häufig tödlich, bis zu den Säugetieren, einschließlich Menschen und Hunden. Ihre extrem hohen Toxizität ist aufgrund der Amatoxine wie Alpha - und Beta-Amanitin. Wulstlinge Pilze auch Biosynthese eine chemisch Verwandte Gruppe von Toxinen, die Phallotoxins, z. B. Phalloidin. Die Amatoxine und Phallotoxins (zusammen bekannt als die Amanita-Toxine) sind bicyclische Octa- und Heptapeptides, beziehungsweise. Beide enthalten eine ungewöhnliche Trp-Cys-Crossbridge genannt Tryptathionine. Wir haben gezeigt, dass in Amanita Bisporigera, die Amatoxine und Phallotoxins als Proproteins auf Ribosomen und nicht durch nichtribosomale Peptid-Synthetases synthetisiert werden. Die Proproteins sind 34-35-Aminosäuren in der Länge und haben keine vorhergesagten SIGNALPEPTIDE. Die Gene für Alpha-Amanitin (AMA1) und Phallacidin (PHA1) sind Mitglieder einer großen Familie Verwandte Gene, zeichnet sich durch stark konservierten Aminosäure-Sequenzen, die flankierenden hypervariablen "Toxin" Region. Die Toxin-Regionen werden flankiert von Invarianten Prolin (Pro) Rückstände. Ein Enzym, das die proprotein Phalloidin cleave konnte wurde gereinigt, aus dem Phalloidin erzeugenden Rasen Pilz vor Apala. Das Enzym ist eine Serin-Protease in die Unterfamilie der Prolyl-Oligopeptidase (POP). Das gleiche Enzym schneidet in beide Pro-Rückstände, die lineare Hepta- oder Octapeptide freizugeben.
Synthetisches Enzym-Mischungen Für Biomasse Dekonstruktion: Produktion Und Optimierung Des Kernes Festgelegt
Biotechnology and Bioengineering. Aug, 2010 | Pubmed ID: 20564609
Die hohe Kosten der Enzyme ist ein Engpass, der die Entwicklung einer wirtschaftlich tragfähige Lignozellulose-Ethanol-Industrie zu verhindern. Kommerzielle Enzym-Cocktails für die Umwandlung der pflanzlichen Biomasse in gärfähige Zucker sind komplexe Mischungen, die mehr als 80 Proteine suboptimale Aktivitäten und relative Anteile. Als Schritt zur Entwicklung einer effizienteren Enzym cocktail für Biomasse-Konversion entwickelten wir eine Plattform, genannt GENPLAT, das Roboter-liquid-Handling und statistisch valide experimentelles Design verwendet, um synthetische Enzym Mischungen zu analysieren. Kommerzielle Enzyme (Accellerase 1000 +/-Multifect Xylanase) und Spezyme CP +/-Novozyme 188 wurden verwendet, um das System zu testen und dienen als vergleichenden Benchmarks. Mit Ammoniak-Faser Erweiterung (AFEX) vorbehandelt Mais Stover Boden 0,5 mm und ein Glucan-Laden von 0,2 %, ein Enzym-Laden von 15 mg Protein/g Glucan und 48 h Verdauung bei 50 Grad C, veröffentlichten kommerzielle Enzyme 53 % und 41 % der verfügbaren Glukose und Xylose, beziehungsweise. Mischungen von drei, fünf und sechs reine Enzyme Trichoderma-Arten, ausgedrückt in Pichia Pastoris, wurden systematisch optimiert. Statistische Modelle wurden für die Optimierung der Glukose allein, Xylose allein und der Durchschnitt der Glukose + Xylose für zwei Verdauung dauern, 24 und 48 h entwickelt. Die daraus resultierenden Modelle waren statistisch signifikant (P < 0,0001) und eine optimale Zusammensetzung für Glukose Release angegeben (Werte für optimierte Xylose Release sind in Klammern) von 29 % (5 %) Cellobiohydrolase 1, 5 % (14 %) Cellobiohydrolase 2, 25 % (25 %) Endo-beta1, 4-Glucanase 1, 14 % (5 %) Beta-Glukosidase 22 % (34 %) Endo-beta1, 4-Xylanase 3 und 5 % (17 %) Beta-Xylosidase innerhalb von 48 h bei einer Protein-Belastung von 15 mg/g-Glucan. Vergleich von zwei AFEX-behandelter Mais Stover Präparate Boden zu verschiedenen Teilchen Größen angegeben, dass die Partikelgröße (100 vs. 500 Microm) macht einen großen Unterschied in Gesamt Verdaulichkeit. Der Assay-Plattform und die optimierte "Core" gemeinsam als Ausgangspunkt für die schnelle Prüfung und Optimierung der alternativen Kern Enzyme aus anderen mikrobiellen und rekombinanten Quellen ebenso wie für das Testen von "Zubehör" Proteine für die Entwicklung überlegener Enzym-Mischungen für Biomasse-Konvertierung.
Synthetische Mehrkomponenten-Enzym-Mischungen Für Dekonstruktion Von Lignocellulose
Bioresource Technology. Dec, 2010 | Pubmed ID: 20678930
Eine hoher Durchsatz Enzym Assay-Plattform, genannt GENPLAT, wurde verwendet, um die Entwicklung eine optimierte Mischung aus einzelnen gereinigten Enzyme aus zehn "Zubehör" und sechs "Kern" Enzyme zu lenken. Enzym-Mischungen wurden für die Version von Glu, Xyl, oder eine Kombination beider aus Mais Stover vorbehandelt durch Ammoniak-Faser-Expansion (AFEX) optimiert. Assay-Bedingungen waren eine feste Enzym-Laden von 15 mg/g-Glucan, 48 h Verdauung, 50 Grad C. fünf der zehn getestet Zubehör Proteine verbesserte Glu oder Xyl Ausbeute im Vergleich zu den Core set allein und fünf nicht. Eine 11-Komponenten-Mischung, die den Kern festgelegt und fünf Zubehör Enzyme, optimiert für Glu freigegeben 52,1 % der verfügbaren glu, im Vergleich zu 38,5 % mit dem Core set allein. Eine Mischung, optimiert für Xyl veröffentlicht 39,9 % des Xyl, verglichen mit 26,4 % mit dem Core set allein. Wir prognostizieren, dass es noch erhebliche Möglichkeiten für weitere Verbesserung der synthetische Mischungen gibt. Darüber hinaus gilt die hier beschriebene Strategie für die Entwicklung von effizienteren Enzym-Cocktails für jede Vorbehandlung/Biomasse-Kombination und zum Erkennen von Enzymen, die einen bisher unbekannten Lignocellulose Dekonstruktion Beitrag.
Kolokalisation Amanitin Und Ein Kandidat Toxin-Verarbeitung Prolyl Oligopeptidase in Amanita Basidiocarps
Eukaryotic Cell. Dec, 2010 | Pubmed ID: 20889720
Pilze in der basidiomycetous Gattung Amanita verdanken ihre hohe Säugertoxizität an das bicyclische Octapeptide Amatoxine wie α-Amanitin. Amatoxine und die damit verbundenen Phallotoxins (z. B. die Heptapeptid-Phalloidin) werden von Mitgliedern der Familie der "MSDIN"-Gen codiert und an Ribosomen als kurze (34-, 35-Aminosäure)-Proproteins synthetisiert. Antiamanitin Antikörper und konfokale Mikroskopie dienten die zellulären und subzellulären Lokalisierungen von Amanitin Anreicherung von der östlichen nordamerikanischen zerstören Engel (Amanita Bisporigera) im Basidiocarps (Pilze) zu bestimmen. In Übereinstimmung mit früheren Studien, Amanitin während der Basidiocarp (Stipe, Pileus, Lamellen, Trama und universal Schleier) vorhanden ist, aber es ist nur eine Teilmenge von Zellen in diese Gewebe vorhanden. Beschränkung der Amanitin auf bestimmte Zellen zeichnet sich vor allem in dem Hymenium. Mehrere Zeilen von Beweismitteln implizieren eine spezifische Prolyl-Oligopeptidase, A. Bisporigera POPB (AbPOPB), in der Erstverarbeitung von der Amanitin und Phallotoxin Proproteins. Das Gen für AbPOPB ist auf die Amatoxine erzeugenden Arten Amanita taxonomisch beschränkt und ist im Genom mit mindestens eine ausdrückliche Mitglied der MSDIN-gen-Familie gruppiert. Immunologisch, zeigen Amanitin und AbPOPB ein hohes Maß an Kolokalisation, darauf hinweist, dass Toxin-Biosynthese und Akkumulation in denselben Zellen und eventuell in die gleichen subzellulare Fächer auftreten.
Rasche Optimierung Der Enzym-Mischungen Für Dekonstruktion Der Vielfältigen Vorbehandlung/Biomasse-Feedstock-Kombinationen
Biotechnology for Biofuels. 2010 | Pubmed ID: 20939889
Enzyme für Pflanze Zellwand Dekonstruktion sind einen hohen Kostenfaktor bei der Herstellung von Ethanol aus Lignocellulose. Das Ziel dieser Forschung war, optimierte synthetische Mischungen von Enzymen für mehrere Vorbehandlung/Substrat-Kombinationen, die mit unseren Hochdurchsatz-Biomasse-Verdauung-Plattform, GENPLAT, robot, handling, Statistische Versuchsplanung und automatisierte Glc und Xyl Assays Flüssigkeit kombiniert zu entwickeln. Proportionen der sechs Kern Pilz Enzyme (CBH1, CBH2, EG1, β-Glucosidase, ein GH10 Endo-β1 4-Xylanase und β-Xylosidase) wurden optimiert, bei einer festen Enzym Laden von 15 mg/g-Glucan Freilassung der Glc und Xyl von allen Kombinationen von fünf Biomasse Rohstoffen (Mais Stover, Switchgrass, Miscanthus, getrocknete Brenner Körner plus Mehlen [DDGS] und Pappel) drei Alkali Vorbehandlungen unterworfen (AFEX, verdünnten Base [0,25 % NaOH] und Alkali Peroxid [AP]). Eine 16-Komponenten-Mischung, bestehend aus der Core set plus 10 Zubehör Enzyme wurde für drei Vorbehandlung/Substrat-Kombinationen optimiert. Ergebnisse wurden mit der Leistung von zwei kommerzielle Enzyme (Accellerase 1000 und Spezyme CP) an die gleiche Protein-Belastungen verglichen.
Alkali Peroxid Vorbehandlung Von Mais Stover: Auswirkungen Der Biomasse, Peroxid, Und Enzym-Belastung Und Zusammensetzung Auf Erträge Aus Glukose Und Xylose
Biotechnology for Biofuels. 2011 | Pubmed ID: 21658263
Vorbehandlung ist ein entscheidender Schritt bei der Umwandlung von Lignocellulose in vergärbaren Zucker. Obwohl viele Vorbehandlung Prozesse derzeit untersucht werden, sind keine von ihnen völlig zufriedenstellend in Bezug auf Wirksamkeit, Kosten und Umweltauswirkungen. Die Verwendung von Wasserstoffperoxid bei pH 11.5 (alkalisches Wasserstoffperoxid (AHP)) wurde von Gould und Kollegen eine wirksame Vorbehandlung von Gras Stovers und anderen pflanzlichen Materialien im Zusammenhang mit Ernährung und Ethanol Tierproduktion gezeigt. Unserer früheren Experimente zeigten, dass die AHP durchgeführt, auch im Vergleich gegen zwei andere alkalischen Vorbehandlungen. Hier erforschten wir mehrere wichtige Parameter um das Potenzial der AHP für weitere Verbesserungen für Lignozellulose-Ethanol-Produktion zu testen.
Biochemische Und Molekulare Charakterisierung Der Sezernierte α-Xylosidase Aus Aspergillus Niger
The Journal of Biological Chemistry. Dec, 2011 | Pubmed ID: 22033931
Α-Linked Xylose ist ein wichtiger Bestandteil des Xyloglucans in die Zellwände höherer Pflanzen. Ein α-Xylosidase (AxlA) wurde von einem kommerziellen Enzymzubereitung aus Aspergillus Niger gereinigt und das Codierung gen identifiziert wurde. Das Protein ist Mitglied der Glycosyl-Hydrolase-Familie 31. Es war auf p-Nitrophenyl-α-d-Xyloside, Isoprimeverose, Xyloglucan Heptasaccharide (XXXG) und Tamarind Xyloglucan aktiv. Wenn in Pichia Pastoris ausgedrückt, hatte AxlA Aktivität vergleichbar mit nativen Enzyms auf pNPαX und IP-trotz der scheinbaren Hyperglycosylation. Das pH-Optimum von AxlA war zwischen 3.0 und 4.0. AxlA zusammen mit β-Glucosidase depolymerized Xyloglucan Heptasaccharide. Eine Kombination von AxlA, β-Glucosidase, Xyloglucanase und β-Galaktosidase in die optimalen Proportionen der 51:5:19:25 oder 59:5:11:25 könnte völlig Tamarind XG Glc oder Xyl, bzw. freien depolymerize. Zu den besten unseres Wissens ist dies die erste Charakterisierung von einem sezernierte mikrobielle α-Xylosidase. Sezernierte α-Xylosidases scheinen selten in der Natur zu sein, Seins abwesend aus anderen getestet kommerzielle Enzym-Mischungen und aus der Genome der meisten filamentöse Pilze.
Scale-Up Und Integration Der Alkalische Wasserstoff Peroxid Vorbehandlung, Enzymatische Hydrolyse Und Ethanolische Gärung
Biotechnology and Bioengineering. Nov, 2011 | Pubmed ID: 22125119
Alkalische Wasserstoff-Peroxid (AHP) hat mehrere attraktive Features wie eine Vorbehandlung in der Lignozellulose Biomasse-Ethanol-Pipeline. Hier wurde die Machbarkeit der Aufstockung des AHP-Prozess und die Integration in Enzymatische Hydrolyse und Gärung studiert. Mais Stover (1 kg) wurde unsachgemäß AHP Vorbehandlung, enzymatisch hydrolysiert, und das resultierende Zucker zu Ethanol vergoren. Der AHP-Vorbehandlung erfolgte bei 0,125 g H(2) O(2)/g Biomasse, 22 ° C und Atmosphärendruck für 48 h mit periodischen pH-Wert nachjustieren. Die Enzymatische Hydrolyse erfolgte im gleichen Reaktor nach pH-Neutralisierung der Biomasse-Slurry und ohne Waschen. Nach 48 h waren Glukose und Xylose Renditen 75 % und 71 % der theoretischen maximalen. Sterilität wurde während der Vorbehandlung und Enzymatische Hydrolyse ohne den Einsatz von Antibiotika aufrechterhalten. Während der Gärung mit einen Glukose und Xylose-Nutzung Stamm von Saccharomyces Cerevisiae wurden alle Glc und 67 % der die Xyl in 120 h konsumiert. Der endgültige Äthanol-Titer war 13,7 g/L. Behandlung der enzymatischen-Hydrolisat mit Aktivkohle vor der Gärung hatte kaum Auswirkungen auf Glc Gärung aber deutlich bessere Auslastung der Xyl, vermutlich wegen des entfernten lösliche aromatische Inhibitoren. Die Ergebnisse zeigen, dass die AHP ist leicht skalierbar und kann mit Enzym-Hydrolyse und Gärung integriert werden. Im Vergleich zu anderen führenden Vorbehandlungen für Lignocellulose, hat AHP potenzielle Vorteile hinsichtlich der Kapitalkosten, Prozess-Einfachheit, Feedstock Handhabung und Kompatibilität mit enzymatischen Dekonstruktion und Gärung. Biotechnol. Bioeng. © 2011 Wiley-Zeitschriften, Inc.
Ribosomal Biosynthese Von α-Amanitin in Galerina Marginata
Fungal Genetics and Biology : FG & B. Feb, 2012 | Pubmed ID: 22202811
Amatoxine, einschließlich α-Amanitin, sind bicyclische Octapeptides gefunden in Pilzen (Agaricomycetes, (Agaricales)), bestimmte Arten der Gattungen Amanita virosa, Lepiota und vor. Amatoxine und die chemisch ähnliche Phallotoxins werden an den Ribosomen in Amanita Bisporigera, Amanita Phalloides und Amanita Ocreata synthetisiert. Um festzustellen, wenn durch einen ähnlichen Mechanismus in ein anderes, weitläufig Verwandte Pilz Amatoxine synthetisiert werden, bezogen wir Genom Umfrage Sequenz isolieren Daten aus einer Monokaryotic der Galerinamarginata, die α-Amanitin produziert. Das Genom von G. Marginata enthält zwei Kopien des Gens α-Amanitin (GmAMA1-1 und GmAMA1-2). Die α-Amanitin proprotein Sequenzen von G. Marginata (35 Aminosäuren) sind sehr unterschiedlich, von AMA1 von A. Bisporigera mit Ausnahme der Toxin-Region selbst (IWGIGCNP in einem Buchstaben Aminosäure-Code) und die Aminosäuren sofort upstream (N[A/S]TRLP). G. Marginata enthält keine verwandten Toxin-Codierung Sequenzen neben GmAMA1-1 und GmAMA1-2. DNA von zwei anderen α-Amanitin erzeugenden Isolate der Gifthäubling (G. Badipes und G. Venenata) hybridisiert, GmAMA1, während die DNA von Toxin-produzierende Arten Galerinahybrida nicht der Fall war. Ausdruck der Gene GmAMA1 wurde ausgelöst durch Wachstum auf niedrigem CO2-Ausstoß. RNASeq deutet darauf, dass beide Kopien der GmAMA1 etwa gleichermaßen ausgedrückt werden. Eine Prolyl-Oligopeptidase (POP) ist stark auf die Verarbeitung von die zyklische Peptid-Toxine von A. Bisporigera und vor Apala verwickelt. G. Marginata besitzt zwei vorhergesagten POP-Gene; ein, wie AbPOPB von A. Bisporigera, nur in der Toxin-produzierenden Isolate der Gifthäubling vorhanden ist und die andere, wie AbPOPA von A. Bisporigera, ist bei allen Arten vorhanden. Unsere Ergebnisse zeigen, dass G.marginata Biosynthesizes Amatoxine auf Ribosomen durch einen Weg-ähnlich dem Amanita-Arten, bei denen ein genetisch codierte proprotein 35 Aminosäuren, die von einem POP post-translationally verarbeitet wird. Allerdings ist aufgrund der hohen Abweichung, die evolutionäre Beziehungen zwischen AMA1 in den Gattungen Amanita und Gifthäubling unklar.
