Novel hydrogenases from deep-sea hydrothermal vents

来自深海热液喷口的新型氢化酶

基本信息

项目摘要

The project aims at identifying and characterizing novel hydrogen uptake enzymes (hydrogenases) from metagenomes of chemically distinct deep-sea hydrothermal vent systems. As deep-sea hydrothermal vent systems usually are characterized by elevated hydrogen concentrations and the primary biomass production depends on chemical energy, these environments provide a large potential for microbial hydrogen oxidizers. In the course of our previous DFG project we established an activity-based screen which enables us to identify recombinant hydrogen uptake active enzymes from metagenomic fosmid libraries. We already discovered six new hydrogen uptake active metagenomic clones. Their metagenomic fragments exhibited largely low (or no) sequence homologies to entries in the public databases. In the here described research project we propose to construct two new metagenomic fosmid libraries from hydrogen-rich hydrothermal habitats, screen the fosmid clones for hydrogen uptake activity, determine respective enzyme activity and identify the genes on the metagenomic fragments that encode enzymes responsible for the hydrogen uptake activity. The successful identification of novel hydrogenases and their accessory genes will expand our knowledge on the diversity and biochemical properties of hydrogenases and the genes and proteins involved in hydrogenase maturation and activation.
该项目旨在鉴定和表征来自化学上不同深海热液系统元基因组的新型氢摄取酶(氢化酶)。由于深海水热系统通常以氢浓度升高,而主要的生物质产生取决于化学能,因此这些环境为微生物氢氧化剂提供了巨大的潜力。在以前的DFG项目的过程中,我们建立了一个基于活动的屏幕,使我们能够从元基因组福斯基库中鉴定重组氢摄取活性酶。我们已经发现了六个新的氢摄取活性宏基因组克隆。它们的宏基因组片段在公共数据库中的条目中表现出很低(或无)的序列同源性。在此处描述的研究项目中,我们建议从富含氢的水热栖息地构建两个新的宏基因组泡沫库,并筛选液体摄取活性的Fosmid克隆,确定各自的酶活性,并鉴定出编码负责氢化活性酶的宏观片段上的基因。新型氢化酶及其辅助基因的成功鉴定将扩大我们对氢化酶的多样性和生化特性以及与氢化酶成熟和激活有关的基因和蛋白质的知识。

项目成果

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Novel hydrogenases from deep-sea hydrothermal vent metagenomes identified by a recently developed activity-based screen
  • DOI:
    10.1038/s41396-017-0040-6
  • 发表时间:
    2018-05-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    11
  • 作者:
    Adam, Nicole;Perner, Mirjam
  • 通讯作者:
    Perner, Mirjam
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  • 发表时间:
    2018-11-23
  • 期刊:
  • 影响因子:
    5.2
  • 作者:
    Adam, Nicole;Perner, Mirjam
  • 通讯作者:
    Perner, Mirjam
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