Systematic characterization of sorbose/sorbosone dehydrogenases and sorbosone dehydrogenases from Ketogulonicigenium vulgare WSH-001.

Caractérisation systématique des sorbose/sorbosone déshydrogénases et des sorbosone déshydrogénases de Ketogulonicigenium vulgare WSH-001.

Clicks: 347
ID: 2743
2019
Article Quality & Performance Metrics
Overall Quality
Not rated
Combines reader engagement with the AI quality analysis. This article has not been analysed, so there is no overall score — reader engagement is measured and shown alongside.
AI Quality Assessment
Not analyzed
Readership in this journal
Steady

Ranked #10 of 32 articles by views in journal of biotechnology

Most read Least read

Bar heights use a square-root scale.

Mint this article as an NFT
Not yet minted

Create a permanent, verifiable on-chain record of this article on the Scimatic Network. The NFT is held in your Journament account, and you can withdraw it to your own wallet at any time.

5 SUSD one-off · no wallet required
Sign in to mint
Abstract
2-Keto-L-gulonic acid (2-KLG) is the direct precursor of vitamin C in industrial synthesis. 2-KLG is mainly produced via the classical two-step fermentation route. In the two-step fermentation process, 2-KLG can be synthesized from L-sorbose by Ketogulonicigenium vulgare aided by Bacillus megaterium. There are five sorbose/sorbosone dehydrogenases (SSDHs), SSDA1, SSDA1-P, SSDA2, SSDA3 and SSDB, and two sorbosone dehydrogenases (SNDHs), glucose/sorbosone dehydrogenase (GSNDH) and sorbosone dehydrogenase (SNDH), in K. vulgare, which could play crucial roles in transforming L-sorbose or L-sorbosone to 2-KLG. However, confusion about the catalytic characteristics of the individual SSDHs and SNDHs makes construction of a recombinational strain for the purpose of enhancing 2-KLG production difficult. In this study, the five SSDHs and two SNDHs from K. vulgare WSH-001 were purified, and their optimal pH values and reaction temperatures, kinetic properties, thermostabilities, substrate spectra and effects of electron acceptors on their performances were systematically determined. Among these dehydrogenases, only SSDA1 and SSDA3 have high activity for catalyzing L-sorbose to 2-KLG directly. These data provide more clues for ways to achieve enhanced conversion of L-sorbose in K. vulgare, which could facilitate both the construction of a more efficient one-step fermentation 2-KLG producer and the reconstruction of a one-step fermentation process.
L'acide 2-céto-L-gulonique (2-KLG) est le précurseur direct de la vitamine C dans la synthèse industrielle. Le 2-KLG est principalement produit par la voie classique de fermentation en deux étapes. Au cours de ce procédé de fermentation en deux étapes, le 2-KLG peut être synthétisé à partir du L-sorbose par *Ketogulonicigenium vulgare* assisté par *Bacillus megaterium*. Il existe chez *K. vulgare* cinq sorbose/sorbosone déshydrogénases (SSDH), à savoir SSDA1, SSDA1-P, SSDA2, SSDA3 et SSDB, ainsi que deux sorbosone déshydrogénases (SNDH), la glucose/sorbosone déshydrogénase (GSNDH) et la sorbosone déshydrogénase (SNDH), qui pourraient jouer des rôles cruciaux dans la conversion du L-sorbose ou de la L-sorbosone en 2-KLG. Cependant, le manque de clarté concernant les caractéristiques catalytiques de chacune des SSDH et SNDH rend difficile la construction d'une souche recombinante visant à accroître la production de 2-KLG. Dans cette étude, les cinq SSDH et les deux SNDH de *K. vulgare* WSH-001 ont été purifiées, et leurs valeurs optimales de pH et de température de réaction, leurs propriétés cinétiques, leurs thermostabilités, leurs spectres de substrats ainsi que les effets des accepteurs d'électrons sur leurs performances ont été systématiquement déterminés. Parmi ces déshydrogénases, seules SSDA1 et SSDA3 présentent une activité élevée permettant de catalyser directement la transformation du L-sorbose en 2-KLG. Ces données fournissent de nouvelles pistes pour parvenir à une conversion accrue du L-sorbose chez *K. vulgare*, ce qui pourrait faciliter à la fois la construction d'une souche productrice de 2-KLG plus efficace par fermentation en une étape et la mise au point d'un procédé de fermentation en une seule étape.
2-Кето-L-гулоновая кислота (2-KLG) является прямым предшественником витамина C в промышленном синтезе. 2-KLG в основном получают с помощью классического двухстадийного ферментационного метода. В процессе двухстадийной ферментации 2-KLG синтезируется из L-сорбозы бактерией *Ketogulonicigenium vulgare* при содействии *Bacillus megaterium*. В *K. vulgare* присутствуют пять сорбозо/сорбозондегидрогеназ (SSDH) — SSDA1, SSDA1-P, SSDA2, SSDA3 и SSDB — и две сорбозондегидрогеназы (SNDH) — глюкозо/сорбозондегидрогеназа (GSNDH) и сорбозондегидрогеназа (SNDH), которые могут играть ключевую роль в превращении L-сорбозы или L-сорбозона в 2-KLG. Однако недостаточная изученность каталитических характеристик отдельных SSDH и SNDH затрудняет конструирование рекомбинантного штамма с целью повышения выхода 2-KLG. В данном исследовании пять SSDH и две SNDH из *K. vulgare* WSH-001 были очищены, а их оптимальные значения pH и температуры реакции, кинетические параметры, термостабильность, субстратные спектры и влияние акцепторов электронов на их активность были систематически определены. Среди этих дегидрогеназ только SSDA1 и SSDA3 обладают высокой активностью прямого каталитического превращения L-сорбозы в 2-KLG. Полученные данные дают новые сведения о путях повышения степени конверсии L-сорбозы в *K. vulgare*, что может способствовать как созданию более эффективного штамма-продуцента 2-KLG для одностадийной ферментации, так и реконструкции процесса одностадийной ферментации.
Reference Key
wang2019systematicjournal Use this key to autocite in the manuscript while using SciMatic Manuscript Manager or Thesis Manager
Authors Wang, Panpan;Zeng, Weizhu;Du, Guocheng;Zhou, Jingwen;Chen, Jian;
Journal journal of biotechnology
Year 2019
DOI
S0168-1656(19)30174-9
URL
Keywords Keywords not found

Citations

No citations found. To add a citation, contact the admin at info@scimatic.org

Comments

No comments yet. Be the first to comment on this article.