Plant Cell Wall Deconstruction by Ascomycete Fungi

Annual Review of Microbiology - Tập 67 Số 1 - Trang 477-498 - 2013
N. Louise Glass1, Monika Schmoll2, Jamie H. D. Cate3,4, Samuel T. Coradetti1
1Plant and Microbial Biology Department,
2Austrian Institute of Technology GmbH (AIT), Health and Environment, Bioresources, 3430 Tulln, Austria
3Chemistry Department, University of California, Berkeley, California 94720
4Molecular and Cellular Biology Department, and

Tóm tắt

Plant biomass degradation by fungi requires a diverse set of secreted enzymes and significantly contributes to the global carbon cycle. Recent advances in genomic and systems-level studies have begun to reveal how filamentous ascomycete species exploit carbon sources in different habitats. These studies have laid the groundwork for unraveling new enzymatic strategies for deconstructing the plant cell wall, including the discovery of polysaccharide monooxygenases that enhance the activity of cellulases. The identification of genes encoding proteins lacking functional annotation, but that are coregulated with cellulolytic genes, suggests functions associated with plant biomass degradation remain to be elucidated. Recent research shows that signaling cascades mediating cellulolytic responses often act in a light-dependent manner and show crosstalk with other metabolic pathways. In this review, we cover plant biomass degradation, from sensing, to transmission and modulation of signals, to activation of transcription factors and gene induction, to enzyme complement and function.

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Tài liệu tham khảo

10.1128/9781555815837.ch32

10.1074/mcp.M111.012419

10.1021/pr200416t

10.1073/pnas.0709964105

10.1093/nar/gkp751

10.1128/AEM.69.1.56-65.2003

10.1016/j.femsre.2004.11.006

10.1074/jbc.M003624200

10.1186/1471-2164-12-616

10.1111/j.1574-6976.2011.00288.x

10.1007/BF01198746

10.1021/ja210657t

10.1111/j.1365-2958.2008.06359.x

10.1038/nbt.1976

10.1128/MMBR.68.1.1-108.2004

10.1038/nrmicro2916

17. Broad Institute. 2013. Chaetomium globosumdatabase. http://www.broadinstitute.org/annotation/genome/chaetomium_globosum/Home.html

10.1007/s00294-007-0154-x

10.1016/j.carres.2009.05.021

10.1094/MPMI-20-8-0977

10.1093/nar/gkn663

10.1146/annurev.arplant.043008.092125

10.1016/j.fgb.2010.02.001

10.1371/journal.pone.0044969

10.1128/AEM.02499-09

10.1111/j.1574-6968.1999.tb13626.x

10.1073/pnas.1200785109

10.1016/S0014-5793(02)03391-4

10.1128/MMBR.65.4.497-522.2001

10.1016/S0923-2508(99)80053-9

10.1371/journal.pgen.1002875

10.1006/fgbi.2000.1188

10.1186/1472-6750-11-103

10.1111/j.1757-1707.2009.01004.x

10.1007/BF00129384

10.1111/j.1574-6976.2001.tb00582.x

10.1016/S0065-2660(06)57002-6

10.1006/fgbi.1998.1088

Eberhart BM, 1977, J. Bacteriol., 130, 181, 10.1128/jb.130.1.181-186.1977

10.1016/j.tibtech.2008.02.004

Farkas V, 1989, Trichoderma reesei Cellulase: Biochemistry, Genetics, Physiology, and Application, 139

10.1126/science.281.5374.237

10.1007/978-3-662-06064-3_20

10.1074/jbc.M304750200

10.1007/s00253-012-4208-8

10.1038/nature01554

10.1128/EC.3.1.144-156.2004

10.1099/13500872-145-3-735

Gielkens MM, 1999, Appl. Environ. Microbiol., 65, 4340, 10.1128/AEM.65.10.4340-4345.1999

10.1093/molbev/mss240

10.1186/1471-2180-8-174

10.1186/1756-0500-3-330

10.1186/1475-2859-11-134

10.1104/pp.110.156588

10.1021/bi100009p

10.1046/j.1365-2958.2000.01843.x

10.1016/j.copbio.2009.05.005

10.1186/1754-6834-5-45

10.1126/science.1208386

10.1186/1754-6834-4-33

10.1074/jbc.M112.381624

10.1046/j.0014-2956.2001.02605.x

10.1021/bi00444a016

10.1186/1754-6834-2-19

Kubicek CP, 1988, J. Gen. Microbiol., 134, 1215

10.1007/s00253-012-4305-8

10.1046/j.1365-2958.1998.00923.x

10.1146/annurev.micro.61.080706.093432

10.1016/j.str.2012.04.002

10.1046/j.1365-2958.2001.02474.x

10.1016/S1087-1845(02)00504-2

MacCabe AP, 1998, J. Bacteriol., 180, 1331, 10.1128/JB.180.5.1331-1333.1998

10.1046/j.1365-2958.1996.00094.x

10.1128/AEM.05427-11

10.1128/AEM.02746-09

10.1128/AEM.01143-08

Mandels M, 1978, Proc. Biochem., 13, 6

10.1016/j.fgb.2008.07.021

10.1042/BJ20060703

10.1038/nbt1403

10.1128/EC.05014-11

10.1016/j.pbi.2008.03.006

10.1128/AEM.00282-09

10.1371/journal.pone.0015271

10.1016/j.fgb.2012.02.009

10.1007/s00253-009-2236-9

10.1042/bj2150677

10.1038/nbt.1643

10.1046/j.1365-2958.1999.01157.x

10.1111/j.1365-313X.2008.03463.x

10.1038/nbt1282

10.1016/j.tim.2008.03.006

10.1021/cb200351y

10.1021/pr200329b

10.1146/annurev-arplant-042110-103809

10.1186/1471-2164-12-269

10.1093/nar/gkr1065

10.1073/pnas.1105776108

10.1128/EC.00184-07

10.1094/MPMI.2003.16.9.785

10.1111/j.1574-6968.1997.tb12557.x

10.1046/j.1432-1033.2002.03095.x

10.1016/j.molcel.2011.10.019

10.1016/j.febslet.2011.03.050

10.1016/B978-0-12-387048-3.00002-7

10.1128/EC.4.12.1998-2007.2005

10.1128/EC.00256-08

10.1186/1471-2164-13-127

10.1016/j.fgb.2004.06.002

10.1128/AEM.00513-11

10.1128/AEM.06959-11

10.1186/1741-7007-7-58

10.1046/j.1365-2958.2003.03901.x

10.1111/j.1365-2958.2012.08083.x

10.1139/m93-048

10.1128/EC.00154-10

10.1126/science.1102765

Sternberg D, 1979, J. Bacteriol., 139, 761, 10.1128/jb.139.3.761-769.1979

10.1016/0014-5793(95)01255-5

10.1016/j.fgb.2010.07.009

10.1128/EC.00211-06

10.1046/j.1365-2958.1996.5421065.x

10.1371/journal.pone.0025654

10.1128/EC.05327-11

10.1128/AEM.01503-12

10.1016/j.fgb.2008.03.002

10.1073/pnas.0906810106

10.1016/j.fgb.2010.12.009

10.1186/1471-2164-12-613

10.1007/s00253-009-2320-1

10.1016/j.fgb.2008.07.014

10.1007/BF00510268

10.1007/s00253-011-3473-2

van Peij NN, 1998, Appl. Environ. Microbiol., 64, 3615, 10.1128/AEM.64.10.3615-3619.1998

10.1073/pnas.92.25.11529

10.1007/s00253-011-3421-1

10.1038/nrm1700

10.1271/bbb.80124

10.3410/B4-10

10.1007/s004380100518

10.1007/s00438-003-0895-2

10.1371/journal.pone.0048786

10.1128/EC.00170-12

10.1073/pnas.1118440109