Functional analysis of the protocatechuate branch of the β-ketoadipate pathway in Aspergillus niger
Pourquoi ce travail est dans la base
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Notice bibliographique
Résumé
Bacteria and fungi catabolize plant-derived aromatic compounds by funneling into one of seven dihydroxylated aromatic intermediates, which then undergo ring fission and conversion to TCA cycle intermediates. Two of these intermediates, protocatechuic acid and catechol, converge on β-ketoadipate which is further cleaved to succinyl-CoA and acetyl-CoA. These β-ketoadipate pathways have been well characterized in bacteria. The corresponding knowledge of these pathways in fungi is incomplete. Characterization of these pathways in fungi would expand our knowledge and improve the valorization of lignin-derived compounds. Here, we used homology to characterize bacterial or fungal genes to predict the genes involved in the β-ketoadipate pathway for protocatechuate utilization in the filamentous fungus Aspergillus niger. We further used the following approaches to refine the assignment of the pathway genes: whole transcriptome sequencing to reveal genes upregulated in the presence of protocatechuic acid; deletion of candidate genes to observe their ability to grow on protocatechuic acid; determination by mass spectrometry of metabolites accumulated by deletion mutants; and enzyme assays of the recombinant proteins encoded by candidate genes. Based on the aggregate experimental evidence, we assigned the genes for the five pathway enzymes as follows: NRRL3_01405 (prcA) encodes protocatechuate 3,4-dioxygenase; NRRL3_02586 (cmcA) encodes 3-carboxy-cis,cis-muconate cyclase; NRRL3_01409 (chdA) encodes 3-carboxymuconolactone hydrolase/decarboxylase; NRRL3_01886 (kstA) encodes β-ketoadipate:succinyl-CoA transferase; and NRRL3_01526 (kctA) encodes β-ketoadipyl-CoA thiolase. Strain carrying ΔNRRL3_00837 could not grow on protocatechuic acid, suggesting that it is essential for protocatechuate catabolism. Its function is unknown as recombinant NRRL3_00837 did not affect the in vitro conversion of protocatechuic acid to β-ketoadipate.
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Prédiction distillée sur la base complète
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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.
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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 découle