图1. Clostridiumcellulolyticum纤维素降解组的模型
该菌近两百个多糖降解酶(CAZymes)共分为两类:核心酶和附属酶。其中,核心酶主要负责纤维素的降解,其表达与碳源利用的难易程度、细胞代谢水平呈负相关,主要受到碳代谢抑制(Carbon catabolite repression, CCR)机制的调控;而附属酶则主要负责非纤维素的降解利用,其表达具有底物特异性,主要受到双组份系统(Two-component systems, TCS)的调控。因此,C.celluloyticum分别通过CCR和TCS感受胞内和胞外信号,高效地调控纤维素酶的转录。这一工作为在体外和体内针对细菌纤维素酶系的设计和优化提供了重要的思路和靶点。
同时,该小组还发现葡萄糖能够促进其纤维小体组分的表达。由于该类细菌与葡萄糖发酵微生物(酵母等)兼具底物互补性与功能互补性,因此有助于实现木质纤维素的整合生物加工(Consolidated BioProcessing; CBP)。
该研究成果已在线发表于Biotechnology for Biofuels。
(Structure and regulation of the cellulose degradome in Clostridium cellulolyticum,Biotechnology for Biofuels (2013) 6:73 (doi:10.1186/1754-6834-6-73))
原文链接:
http://www.biotechnologyforbiofuels.com/content/6/1/73
(功能基因组团队供稿)