Hemocyanin facilitates lignocellulose digestion by wood-boring marine crustaceans.
Hemocyanin facilitates lignocellulose digestion by wood-boring marine crustaceans.
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DOI：
10.1038/s41467-018-07575-2
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发表时间：
2018-12-03
影响因子：
16.6
通讯作者：
McQueen-Mason SJ
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Besser K;Malyon GP;Eborall WS;Paro da Cunha G;Filgueiras JG;Dowle A;Cruz Garcia L;Page SJ;Dupree R;Kern M;Gomez LD;Li Y;Elias L;Sabbadin F;Mohamad SE;Pesante G;Steele-King C;Ribeiro de Azevedo E;Polikarpov I;Dupree P;Cragg SM;Bruce NC;McQueen-Mason SJ
木质（木质纤维素）植物生物质是一种丰富的可再生原料，富含与木质素结合成不溶性纤维复合材料的多糖。Limnoria属的海洋甲壳动物钻木虫是少数几种可以在这种寄生虫材料的饮食中生存而不依赖于肠道驻留微生物群的动物之一。粪便颗粒的分析显示，池藻的目标是含己糖的多糖（主要是纤维素，也有葡甘露聚糖），这与其消化系统中丰富的纤维素酶相对应，但木聚糖和木质素大部分未被消耗。我们发现，limnorid呼吸蛋白，血蓝蛋白，是丰富的后肠，木材消化，木材与血蓝蛋白孵育显着提高其消化率的纤维素酶，它修改木质素。我们建议，这种活动的血蓝蛋白是工具的Limnoria的能力，以木材为食的肠道共生体的情况下。这些发现可能为木质纤维素生物精炼的创新提供了潜力。海洋蛀木虫可以在没有肠道微生物群的帮助下消化木质生物量，但其机制仍不清楚。在这里，作者提供的证据表明，蛀木虫的呼吸蛋白血蓝蛋白在木材消化中起着核心作用，并可能提供一条通往木本植物生物质生物精炼的途径。
Woody (lignocellulosic) plant biomass is an abundant renewable feedstock, rich in polysaccharides that are bound into an insoluble fiber composite with lignin. Marine crustacean woodborers of the genus Limnoria are among the few animals that can survive on a diet of this recalcitrant material without relying on gut resident microbiota. Analysis of fecal pellets revealed that Limnoria targets hexose-containing polysaccharides (mainly cellulose, and also glucomannans), corresponding with the abundance of cellulases in their digestive system, but xylans and lignin are largely unconsumed. We show that the limnoriid respiratory protein, hemocyanin, is abundant in the hindgut where wood is digested, that incubation of wood with hemocyanin markedly enhances its digestibility by cellulases, and that it modifies lignin. We propose that this activity of hemocyanins is instrumental to the ability of Limnoria to feed on wood in the absence of gut symbionts. These findings may hold potential for innovations in lignocellulose biorefining. Marine woodborers can digest woody biomass without the help of gut microbiota but the mechanism has remained unclear. Here, the authors provide evidence that the woodborer’s respiratory protein hemocyanin plays a central role in wood digestion and may offer a route toward biorefining of woody plant biomass.
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影响因子：
4.6
作者：
Donaldson L;Vaidya A
通讯作者：
Vaidya A
影响因子：
7.8
作者：
Cragg SM;Beckham GT;Bruce NC;Bugg TD;Distel DL;Dupree P;Etxabe AG;Goodell BS;Jellison J;McGeehan JE;McQueen-Mason SJ;Schnorr K;Walton PH;Watts JE;Zimmer M
通讯作者：
Zimmer M
影响因子：
2.6
作者：
Burmester, Thorsten
通讯作者：
Burmester, Thorsten
DOI：
10.1073/pnas.0805257105
发表时间：
2008-09-02
影响因子：
11.1
作者：
Geib, Scott M.;Filley, Timothy R.;Tien, Ming
通讯作者：
Tien, Ming
影响因子：
56.9
作者：
BOYLE, PJ;MITCHELL, R
通讯作者：
MITCHELL, R