Functional heterologous expression of the reversible Cu-decarboxylase from the lichen, Cladonia uncialis
Notice bibliographique
Résumé
Despite the isolation of over 1,000 known bioactive lichen mycobiont-derived secondary metabolites (SMs), understanding the genetic basis of their biosynthesis remains elusive. Biosynthetic gene clusters (BGCs) have been tentatively linked to chemical structures, with core genes such as polyketide synthases (PKSs) surrounded by accessory genes like decarboxylases. In this study, we focused on a decarboxylase gene from the genome of the lichen cladonia uncialis (named as Cu -decarboxylase) to elucidate its role in SM biosynthesis. A 963 bp gene was cloned from C. uncialis and expressed in Escherichia coli (BL21(DE3) cells using the pQE80L expression vector. The resulting 35 kDa protein was purified by applying a Ni + -NTA column using an FPLC system. Functional activity assays revealed the decarboxylation and reversible carboxylation of resorcinol to 2,4-dihydroxybenzoic acid and orcinol to orsellinic acid. This suggests a potential role for this Cu -decarboxylase in SM biosynthesis. Furthermore, the lack of activity on substrates like anthranilic acid and aniline highlighted the importance of the phenolic OH group in facilitating these reactions. The 3D protein structure was predicted with AlphaFold3, based on sequence similarity with a known decarboxylases and revealed the importance of a zinc cofactor for the catalytic activity of the enzyme. The optimization of the reaction conditions, particularly for orsellinic acid production from orcinol, may enhance conversion rates and offer a viable route for industrial-scale production of bioactive compounds. This study marks the first known instance of functional heterologous expression of a non-codon-optimized gene isolated from lichen in E. coli .
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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) | 0,000 | 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.
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 ».