A new player in the biorefineries field: Phasin PhaP enhances tolerance to solvents and boosts ethanol and 1,3-propanediol synthesis in Escherichia coli
- Autores
- Mezzina, Mariela Paula; Alvarez, Daniela Soledad; Egoburo, Diego Ezequiel; Díaz Peña, Rocío; Nikel, Pablo Ivan; Pettinari, María Julia
- Año de publicación
- 2017
- Idioma
- inglés
- Tipo de recurso
- artículo
- Estado
- versión publicada
- Descripción
- The microbial production of biofuels and other added-value chemicals is often limited by the intrinsic toxicity of these compounds. The phasin PhaP from the soil bacterium Azotobacter sp. strain FA8 is a polyhydroxyalkanoate granuleassociated protein that protects recombinant Escherichia coli against several kinds of stress. PhaP enhances growth and poly(3-hydroxybutyrate) synthesis in polymerproducing recombinant strains and reduces the formation of inclusion bodies during overproduction of heterologous proteins. In this work, the heterologous expression of this phasin in E. coli was used as a strategy to increase tolerance to several biotechnologically relevant chemicals. PhaP was observed to enhance bacterial fitness in the presence of biofuels, such as ethanol and butanol, and other chemicals, such as 1,3-propanediol. The effect of PhaP was also studied in a groELS mutant strain, in which both GroELS and PhaP were observed to exert a beneficial effect that varied depending on the chemical tested. Lastly, the potential of PhaP and GroEL to enhance the accumulation of ethanol or 1,3-propanediol was analyzed in recombinant E. coli. Strains that overexpressed either groEL or phaP had increased growth, reflected in a higher final biomass and product titer than the control strain. Taken together, these results add a novel application to the already multifaceted phasin protein group, suggesting that expression of these proteins or other chaperones can be used to improve the production of biofuels and other chemicals.
Fil: Mezzina, Mariela Paula. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina
Fil: Alvarez, Daniela Soledad. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica; Argentina
Fil: Egoburo, Diego Ezequiel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica; Argentina
Fil: Díaz Peña, Rocío. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica; Argentina
Fil: Nikel, Pablo Ivan. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Technical University of Denmark; Dinamarca
Fil: Pettinari, María Julia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica; Argentina - Materia
-
1,3-PROPANEDIOL
BUTANOL
CHAPERONE
ESCHERICHIA COLI
ETHANOL
GROEL
METABOLIC ENGINEERING
PHAP - Nivel de accesibilidad
- acceso abierto
- Condiciones de uso
- https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
- Repositorio
- Institución
- Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
- OAI Identificador
- oai:ri.conicet.gov.ar:11336/55406
Ver los metadatos del registro completo
id |
CONICETDig_8f467d24bbffc21fd2157b4ef7c401a7 |
---|---|
oai_identifier_str |
oai:ri.conicet.gov.ar:11336/55406 |
network_acronym_str |
CONICETDig |
repository_id_str |
3498 |
network_name_str |
CONICET Digital (CONICET) |
spelling |
A new player in the biorefineries field: Phasin PhaP enhances tolerance to solvents and boosts ethanol and 1,3-propanediol synthesis in Escherichia coliMezzina, Mariela PaulaAlvarez, Daniela SoledadEgoburo, Diego EzequielDíaz Peña, RocíoNikel, Pablo IvanPettinari, María Julia1,3-PROPANEDIOLBUTANOLCHAPERONEESCHERICHIA COLIETHANOLGROELMETABOLIC ENGINEERINGPHAPhttps://purl.org/becyt/ford/1.6https://purl.org/becyt/ford/1The microbial production of biofuels and other added-value chemicals is often limited by the intrinsic toxicity of these compounds. The phasin PhaP from the soil bacterium Azotobacter sp. strain FA8 is a polyhydroxyalkanoate granuleassociated protein that protects recombinant Escherichia coli against several kinds of stress. PhaP enhances growth and poly(3-hydroxybutyrate) synthesis in polymerproducing recombinant strains and reduces the formation of inclusion bodies during overproduction of heterologous proteins. In this work, the heterologous expression of this phasin in E. coli was used as a strategy to increase tolerance to several biotechnologically relevant chemicals. PhaP was observed to enhance bacterial fitness in the presence of biofuels, such as ethanol and butanol, and other chemicals, such as 1,3-propanediol. The effect of PhaP was also studied in a groELS mutant strain, in which both GroELS and PhaP were observed to exert a beneficial effect that varied depending on the chemical tested. Lastly, the potential of PhaP and GroEL to enhance the accumulation of ethanol or 1,3-propanediol was analyzed in recombinant E. coli. Strains that overexpressed either groEL or phaP had increased growth, reflected in a higher final biomass and product titer than the control strain. Taken together, these results add a novel application to the already multifaceted phasin protein group, suggesting that expression of these proteins or other chaperones can be used to improve the production of biofuels and other chemicals.Fil: Mezzina, Mariela Paula. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Alvarez, Daniela Soledad. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica; ArgentinaFil: Egoburo, Diego Ezequiel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica; ArgentinaFil: Díaz Peña, Rocío. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica; ArgentinaFil: Nikel, Pablo Ivan. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Technical University of Denmark; DinamarcaFil: Pettinari, María Julia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica; ArgentinaAmerican Society for Microbiology2017-07info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_6501info:ar-repo/semantics/articuloapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/11336/55406Mezzina, Mariela Paula; Alvarez, Daniela Soledad; Egoburo, Diego Ezequiel; Díaz Peña, Rocío; Nikel, Pablo Ivan; et al.; A new player in the biorefineries field: Phasin PhaP enhances tolerance to solvents and boosts ethanol and 1,3-propanediol synthesis in Escherichia coli; American Society for Microbiology; Applied And Environmental Microbiology; 83; 14; 7-20170099-2240CONICET DigitalCONICETenginfo:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/10.1128/AEM.00662-17info:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/http://aem.asm.org/content/83/14/e00662-17info:eu-repo/semantics/openAccesshttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/reponame:CONICET Digital (CONICET)instname:Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas2025-09-03T10:05:55Zoai:ri.conicet.gov.ar:11336/55406instacron:CONICETInstitucionalhttp://ri.conicet.gov.ar/Organismo científico-tecnológicoNo correspondehttp://ri.conicet.gov.ar/oai/requestdasensio@conicet.gov.ar; lcarlino@conicet.gov.arArgentinaNo correspondeNo correspondeNo correspondeopendoar:34982025-09-03 10:05:55.643CONICET Digital (CONICET) - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicasfalse |
dc.title.none.fl_str_mv |
A new player in the biorefineries field: Phasin PhaP enhances tolerance to solvents and boosts ethanol and 1,3-propanediol synthesis in Escherichia coli |
title |
A new player in the biorefineries field: Phasin PhaP enhances tolerance to solvents and boosts ethanol and 1,3-propanediol synthesis in Escherichia coli |
spellingShingle |
A new player in the biorefineries field: Phasin PhaP enhances tolerance to solvents and boosts ethanol and 1,3-propanediol synthesis in Escherichia coli Mezzina, Mariela Paula 1,3-PROPANEDIOL BUTANOL CHAPERONE ESCHERICHIA COLI ETHANOL GROEL METABOLIC ENGINEERING PHAP |
title_short |
A new player in the biorefineries field: Phasin PhaP enhances tolerance to solvents and boosts ethanol and 1,3-propanediol synthesis in Escherichia coli |
title_full |
A new player in the biorefineries field: Phasin PhaP enhances tolerance to solvents and boosts ethanol and 1,3-propanediol synthesis in Escherichia coli |
title_fullStr |
A new player in the biorefineries field: Phasin PhaP enhances tolerance to solvents and boosts ethanol and 1,3-propanediol synthesis in Escherichia coli |
title_full_unstemmed |
A new player in the biorefineries field: Phasin PhaP enhances tolerance to solvents and boosts ethanol and 1,3-propanediol synthesis in Escherichia coli |
title_sort |
A new player in the biorefineries field: Phasin PhaP enhances tolerance to solvents and boosts ethanol and 1,3-propanediol synthesis in Escherichia coli |
dc.creator.none.fl_str_mv |
Mezzina, Mariela Paula Alvarez, Daniela Soledad Egoburo, Diego Ezequiel Díaz Peña, Rocío Nikel, Pablo Ivan Pettinari, María Julia |
author |
Mezzina, Mariela Paula |
author_facet |
Mezzina, Mariela Paula Alvarez, Daniela Soledad Egoburo, Diego Ezequiel Díaz Peña, Rocío Nikel, Pablo Ivan Pettinari, María Julia |
author_role |
author |
author2 |
Alvarez, Daniela Soledad Egoburo, Diego Ezequiel Díaz Peña, Rocío Nikel, Pablo Ivan Pettinari, María Julia |
author2_role |
author author author author author |
dc.subject.none.fl_str_mv |
1,3-PROPANEDIOL BUTANOL CHAPERONE ESCHERICHIA COLI ETHANOL GROEL METABOLIC ENGINEERING PHAP |
topic |
1,3-PROPANEDIOL BUTANOL CHAPERONE ESCHERICHIA COLI ETHANOL GROEL METABOLIC ENGINEERING PHAP |
purl_subject.fl_str_mv |
https://purl.org/becyt/ford/1.6 https://purl.org/becyt/ford/1 |
dc.description.none.fl_txt_mv |
The microbial production of biofuels and other added-value chemicals is often limited by the intrinsic toxicity of these compounds. The phasin PhaP from the soil bacterium Azotobacter sp. strain FA8 is a polyhydroxyalkanoate granuleassociated protein that protects recombinant Escherichia coli against several kinds of stress. PhaP enhances growth and poly(3-hydroxybutyrate) synthesis in polymerproducing recombinant strains and reduces the formation of inclusion bodies during overproduction of heterologous proteins. In this work, the heterologous expression of this phasin in E. coli was used as a strategy to increase tolerance to several biotechnologically relevant chemicals. PhaP was observed to enhance bacterial fitness in the presence of biofuels, such as ethanol and butanol, and other chemicals, such as 1,3-propanediol. The effect of PhaP was also studied in a groELS mutant strain, in which both GroELS and PhaP were observed to exert a beneficial effect that varied depending on the chemical tested. Lastly, the potential of PhaP and GroEL to enhance the accumulation of ethanol or 1,3-propanediol was analyzed in recombinant E. coli. Strains that overexpressed either groEL or phaP had increased growth, reflected in a higher final biomass and product titer than the control strain. Taken together, these results add a novel application to the already multifaceted phasin protein group, suggesting that expression of these proteins or other chaperones can be used to improve the production of biofuels and other chemicals. Fil: Mezzina, Mariela Paula. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina Fil: Alvarez, Daniela Soledad. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica; Argentina Fil: Egoburo, Diego Ezequiel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica; Argentina Fil: Díaz Peña, Rocío. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica; Argentina Fil: Nikel, Pablo Ivan. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Technical University of Denmark; Dinamarca Fil: Pettinari, María Julia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica; Argentina |
description |
The microbial production of biofuels and other added-value chemicals is often limited by the intrinsic toxicity of these compounds. The phasin PhaP from the soil bacterium Azotobacter sp. strain FA8 is a polyhydroxyalkanoate granuleassociated protein that protects recombinant Escherichia coli against several kinds of stress. PhaP enhances growth and poly(3-hydroxybutyrate) synthesis in polymerproducing recombinant strains and reduces the formation of inclusion bodies during overproduction of heterologous proteins. In this work, the heterologous expression of this phasin in E. coli was used as a strategy to increase tolerance to several biotechnologically relevant chemicals. PhaP was observed to enhance bacterial fitness in the presence of biofuels, such as ethanol and butanol, and other chemicals, such as 1,3-propanediol. The effect of PhaP was also studied in a groELS mutant strain, in which both GroELS and PhaP were observed to exert a beneficial effect that varied depending on the chemical tested. Lastly, the potential of PhaP and GroEL to enhance the accumulation of ethanol or 1,3-propanediol was analyzed in recombinant E. coli. Strains that overexpressed either groEL or phaP had increased growth, reflected in a higher final biomass and product titer than the control strain. Taken together, these results add a novel application to the already multifaceted phasin protein group, suggesting that expression of these proteins or other chaperones can be used to improve the production of biofuels and other chemicals. |
publishDate |
2017 |
dc.date.none.fl_str_mv |
2017-07 |
dc.type.none.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/article info:eu-repo/semantics/publishedVersion http://purl.org/coar/resource_type/c_6501 info:ar-repo/semantics/articulo |
format |
article |
status_str |
publishedVersion |
dc.identifier.none.fl_str_mv |
http://hdl.handle.net/11336/55406 Mezzina, Mariela Paula; Alvarez, Daniela Soledad; Egoburo, Diego Ezequiel; Díaz Peña, Rocío; Nikel, Pablo Ivan; et al.; A new player in the biorefineries field: Phasin PhaP enhances tolerance to solvents and boosts ethanol and 1,3-propanediol synthesis in Escherichia coli; American Society for Microbiology; Applied And Environmental Microbiology; 83; 14; 7-2017 0099-2240 CONICET Digital CONICET |
url |
http://hdl.handle.net/11336/55406 |
identifier_str_mv |
Mezzina, Mariela Paula; Alvarez, Daniela Soledad; Egoburo, Diego Ezequiel; Díaz Peña, Rocío; Nikel, Pablo Ivan; et al.; A new player in the biorefineries field: Phasin PhaP enhances tolerance to solvents and boosts ethanol and 1,3-propanediol synthesis in Escherichia coli; American Society for Microbiology; Applied And Environmental Microbiology; 83; 14; 7-2017 0099-2240 CONICET Digital CONICET |
dc.language.none.fl_str_mv |
eng |
language |
eng |
dc.relation.none.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/10.1128/AEM.00662-17 info:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/http://aem.asm.org/content/83/14/e00662-17 |
dc.rights.none.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/openAccess https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/ |
eu_rights_str_mv |
openAccess |
rights_invalid_str_mv |
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/ |
dc.format.none.fl_str_mv |
application/pdf application/pdf application/pdf |
dc.publisher.none.fl_str_mv |
American Society for Microbiology |
publisher.none.fl_str_mv |
American Society for Microbiology |
dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:CONICET Digital (CONICET) instname:Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas |
reponame_str |
CONICET Digital (CONICET) |
collection |
CONICET Digital (CONICET) |
instname_str |
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas |
repository.name.fl_str_mv |
CONICET Digital (CONICET) - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas |
repository.mail.fl_str_mv |
dasensio@conicet.gov.ar; lcarlino@conicet.gov.ar |
_version_ |
1842269934424424448 |
score |
13.13397 |