Mutations Derived from the Thermophilic Polyhydroxyalkanoate Synthase PhaC Enhance the Thermostability and Activity of PhaC from Cupriavidus necator H16
Notice bibliographique
Résumé
The thermophile Cupriavidus sp. strain S-6 accumulated polyhydroxybutyrate (PHB) from glucose at 50°C. A 9.0-kbp EcoRI fragment cloned from the genomic DNA of Cupriavidus sp. S-6 enabled Escherichia coli XL1-Blue to synthesize PHB at 45°C. Nucleotide sequence analysis showed a pha locus in the clone. The thermophilic polyhydroxyalkanoate (PHA) synthase (PhaC(Csp)) shared 81% identity with mesophilic PhaC of Cupriavidus necator H16. The diversity between these two strains was found dominantly on their N and C termini, while the middle regions were highly homologous (92% identity). We constructed four chimeras of mesophilic and thermophilic phaC genes to explore the mutations related to its thermostability. Among the chimeras, only PhaC(H16β), which was PhaC(H16) bearing 30 point mutations derived from the middle region of PhaC(Csp), accumulated a high content of PHB (65% [dry weight]) at 45°C. The chimera phaC(H16)(β) and two parental PHA synthase genes were overexpressed in E. coli BLR(DE3) cells and purified. At 30°C, the specific activity of the chimera PhaC(H16β) (172 ± 17.8 U/mg) was 3.45-fold higher than that of the parental enzyme PhaC(H16) (50 ± 5.2 U/mg). At 45°C, the half-life of the chimera PhaC(H16β) (11.2 h) was 127-fold longer than that of PhaC(H16) (5.3 min). Furthermore, the chimera PhaC(H16β) accumulated 1.55-fold (59% [dry weight]) more PHA content than the parental enzyme PhaC(H16) (38% [dry weight]) at 37°C. This study reveals a limited number of point mutations which enhance not only thermostability but also PhaC(H16) activity. The highly thermostable and active PHA synthase will provide advantages for its promising applications to in vitro PHA synthesis and recombinant E. coli PHA fermentation.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».