Engineering the cell surface display of cohesins for assembly of cellulosome-inspired enzyme complexes on Lactococcus lactis
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: The assembly and spatial organization of enzymes in naturally occurring multi-protein complexes is of paramount importance for the efficient degradation of complex polymers and biosynthesis of valuable products. The degradation of cellulose into fermentable sugars by Clostridium thermocellum is achieved by means of a multi-protein "cellulosome" complex. Assembled via dockerin-cohesin interactions, the cellulosome is associated with the cell surface during cellulose hydrolysis, forming ternary cellulose-enzyme-microbe complexes for enhanced activity and synergy. The assembly of recombinant cell surface displayed cellulosome-inspired complexes in surrogate microbes is highly desirable. The model organism Lactococcus lactis is of particular interest as it has been metabolically engineered to produce a variety of commodity chemicals including lactic acid and bioactive compounds, and can efficiently secrete an array of recombinant proteins and enzymes of varying sizes. RESULTS: Fragments of the scaffoldin protein CipA were functionally displayed on the cell surface of Lactococcus lactis. Scaffolds were engineered to contain a single cohesin module, two cohesin modules, one cohesin and a cellulose-binding module, or only a cellulose-binding module. Cell toxicity from over-expression of the proteins was circumvented by use of the nisA inducible promoter, and incorporation of the C-terminal anchor motif of the streptococcal M6 protein resulted in the successful surface-display of the scaffolds. The facilitated detection of successfully secreted scaffolds was achieved by fusion with the export-specific reporter staphylococcal nuclease (NucA). Scaffolds retained their ability to associate in vivo with an engineered hybrid reporter enzyme, E. coli β-glucuronidase fused to the type 1 dockerin motif of the cellulosomal enzyme CelS. Surface-anchored complexes exhibited dual enzyme activities (nuclease and β-glucuronidase), and were displayed with efficiencies approaching 104 complexes/cell. CONCLUSIONS: We report the successful display of cellulosome-inspired recombinant complexes on the surface of Lactococcus lactis. Significant differences in display efficiency among constructs were observed and attributed to their structural characteristics including protein conformation and solubility, scaffold size, and the inclusion and exclusion of non-cohesin modules. The surface-display of functional scaffold proteins described here represents a key step in the development of recombinant microorganisms capable of carrying out a variety of metabolic processes including the direct conversion of cellulosic substrates into fuels and chemicals.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 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 | 0,000 |
| 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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».