Construction of thermo-tolerant yeast based on an artificial protein quality control system (APQC) to improve the production of bio-ethanol
Construction of thermo-tolerant yeast based on an artificial protein quality control system (APQC) to improve the production of bio-ethanol
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基于人工蛋白质质量控制系统（APQC）构建耐热酵母以提高生物乙醇的产量
DOI：
10.1016/j.ces.2017.12.009
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发表时间：
2018-02
影响因子：
4.7
通讯作者：
Chun Li
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Ke Xu;Liping Yu;Wenxin Bai;Bing Xiao;Yueqin Liu;Bo Lv;Jun Li;Chun Li
生产生物乙醇的一个主要挑战是开发能够在高温下持续生长的酵母。在这里，我们展示了人工蛋白质质量控制(APQC)系统在工业酿酒酵母菌株中的应用，以提高耐热性，这是生物乙醇发酵程序的关键特征。所有工程菌在37 °C下表现出显著更高的生长速度和细胞活力，这使得耐热性增强，葡萄糖转化为乙醇的效率更高。此外，泛素化以及丙酮酸激酶(PK)和苹果酸脱氢酶(MDH)活性的分析表明，蛋白质质量得到了增强，这意味着在更高的温度下蛋白质稳定性得到了有效的改善。酵母-RSP5-UBC4(泛素偶联酶E2和泛素连接酶E3的联合表达)的工业原料发酵结果表明，乙醇产量增加了2.4%。这些结果证明APQC适用于提高酵母在工业生物乙醇生产过程中的耐高温能力。
A major challenge for the production of bio-ethanol is to develop yeast that can sustain growth under high temperature. Here, we show the application of an artificial protein quality control (APQC) system to an industrialSaccharomyces cerevisiaestrain for improving thermo-tolerance, a key trait for a bio-ethanol fermentation program. All engineered strains exhibited a significantly higher growth rate and cell viability at 37 °C, which conferred increased thermo-tolerance and more efficient glucose conversion to ethanol. Furthermore, the analysis of ubiquitination and the enzyme activities of pyruvate kinase (PK) and malate dehydrogenase (MDH) indicated strengthened protein quality, implying that proteostasis had been effectively improved at higher temperature. Industrial material fermentation results from yeast-RSP5-UBC4 (combined expression of ubiquitin conjugated enzyme E2 and ubiquitin ligase E3) showed a 2.4% increase in ethanol production. All these findings prove that APQC is suitable for improving yeast resistance to high temperature during industrial bio-ethanol production.
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影响因子：
7.2
作者：
Chen, Bryan;Retzlaff, Marco;Frydman, Judith
通讯作者：
Frydman, Judith
影响因子：
64.5
作者：
Nakatogawa, Hitoshi;Ichimura, Yoshinobu;Ohsumi, Yoshinori
通讯作者：
Ohsumi, Yoshinori
影响因子：
112.7
作者：
A. Toit
通讯作者：
A. Toit
影响因子：
2.8
作者：
Kato, Hiroko;Matsuda, Fumio;Kondo, Akihiko
通讯作者：
Kondo, Akihiko
DOI：
10.1126/science.1179689
发表时间：
2010-02-19
期刊：
Science (New York, N.Y.)
影响因子：
--
作者：
Zhao S;Xu W;Jiang W;Yu W;Lin Y;Zhang T;Yao J;Zhou L;Zeng Y;Li H;Li Y;Shi J;An W;Hancock SM;He F;Qin L;Chin J;Yang P;Chen X;Lei Q;Xiong Y;Guan KL
通讯作者：
Guan KL