Elucidation of a bacterial pathway for catabolism of the β–β-linked dilignol pinoresinol
Notice bibliographique
Résumé
ABSTRACT Monolignol-derived dimers containing β–β linkages are synthesized by vascular plants and can be released during lignin depolymerization. In this work, we isolated a bacterium, Novosphingobium rhizosphaerae LY, that grows with the β–β lignan (+)-pinoresinol as a sole growth substrate. Sequence analysis suggested that this strain encodes a broad range of pathways for assimilation of aromatic monomers as well as one enzyme implicated in pinoresinol catabolism but lacks other known pathways for aromatic dimer catabolism. We constructed a genome-wide barcoded transposon library and identified genes required for pinoresinol catabolism. Using feeding studies, compound isolation, targeted synthesis, and analysis of purified enzymes, we elucidated the biochemical intermediates and reaction pathway involved in pinoresinol catabolism. We demonstrated that the first enzymatic reaction is the reductive cleavage of a furan ring in (±)-pinoresinol with retention of configuration to yield lariciresinol. We additionally confirmed that the final pathway enzyme, PinU, is related to lignostilbene dioxygenases and oxidatively cleaves a diguaiacylbutadiene intermediate to yield vanillin and coniferaldehyde. Finally, based on the enzyme characterization, we demonstrated that the strain can grow with a second β–β lignan, (–)-syringaresinol, as a sole growth substrate. In combination, these results demonstrate a new biocatalytic route for transforming a widely occurring group of plant phenylpropanoid natural products. IMPORTANCE Plants synthesize a variety of aromatic phenylpropanoid compounds containing β–β linkages, including lignin, a major structural polymeric component of the vascular plant cell wall, and lignans, biochemically related secondary metabolites with a wide range of bioactivities. Although microbial catabolic pathways have been described for dimeric phenylpropanoids featuring other interunit linkages, relatively little is known about pathways for catabolism of β–β-linked compounds. In this work, we isolated a Novosphingobium strain capable of degrading the β–β-linked lignan (+)-pinoresinol and elucidated the catabolic pathway. Understanding how bacteria catabolize β–β-linked compounds provides a basis for new biocatalytic transformations of lignans and oligolignols and has the potential to improve bacterial lignin valorization.
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 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 | 0,000 | 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 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 ».