| Literature DB >> 24294104 |
Antonella Amore1, Simona Giacobbe, Vincenza Faraco.
Abstract
Research on regulation of cellulases and hemicellulases gene expression may be very useful for increasing the production of these enzymes in their native producers. Mechanisms of gene regulation of cellulase and hemicellulase expression in filamentous fungi have been studied, mainly in Aspergillus and Trichoderma. The production of these extracellular enzymes is an energy-consuming process, so the enzymes are produced only under conditions in which the fungus needs to use plant polymers as an energy and carbon source. Moreover, production of many of these enzymes is coordinately regulated, and induced in the presence of the substrate polymers. In addition to induction by mono- and oligo-saccharides, genes encoding hydrolytic enzymes involved in plant cell wall deconstruction in filamentous fungi can be repressed during growth in the presence of easily metabolizable carbon sources, such as glucose. Carbon catabolite repression is an important mechanism to repress the production of plant cell wall degrading enzymes during growth on preferred carbon sources. This manuscript reviews the recent advancements in elucidation of molecular mechanisms responsible for regulation of expression of cellulase and hemicellulase genes in fungi.Entities:
Keywords: CRE1; Cellulase; Cellulose; Hemicellulase; Sophorose; XYR1.; Xylan
Year: 2013 PMID: 24294104 PMCID: PMC3731814 DOI: 10.2174/1389202911314040002
Source DB: PubMed Journal: Curr Genomics ISSN: 1389-2029 Impact factor: 2.236
Inducibility of Cellulases, Hemicellulases and Related Enzymes in T. reesei, N. crassa and Aspergillus spp. X: repressor; +: inductor; -: no action
| Substrate | Glycerol | Glucose | Sorbitol | Cellulose | Cellobiose | Xylose | Sophorose | Lactose | Xylobiose | Galactose | Laminaribiose | Gentiobiose | Aryl- β-glucosides | Maltose | Xylan | GalacTuronic acid | Fructose | Mannitol | Arabinose | Arabinitolo | Mannose | Sorbose | Twen 80 | C18 Fatty acids | References |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Enzyme | |||||||||||||||||||||||||
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| |||||||||||||||||||||||||
| bgl1 | + | + | + | + | [ | ||||||||||||||||||||
| bgl2 | + | + | + | [ | |||||||||||||||||||||
| bxl1 | + | + | + | [ | |||||||||||||||||||||
| cbh1 | - | - | + | + | + | + | + | + | [ | ||||||||||||||||
| cbh2 | - | - | + | + | + | + | + | [ | |||||||||||||||||
| cel5b | + | + | + | + | [ | ||||||||||||||||||||
| egl1 | - | - | + | + | [ | ||||||||||||||||||||
| egl2 | - | - | + | + | [ | ||||||||||||||||||||
| egl3 | + | + | [ | ||||||||||||||||||||||
| egl5 | - | - | + | + | [ | ||||||||||||||||||||
| xynI | x | + | + | + | + | + | + | [ | |||||||||||||||||
| xynII | x | + | + | + | + | + | + | [ | |||||||||||||||||
| xyn3 | - | + | + | [ | |||||||||||||||||||||
| a-AF | + | [ | |||||||||||||||||||||||
| abf1 | x | + | + | [ | |||||||||||||||||||||
| abf2 | x | + | + | [ | |||||||||||||||||||||
| abf3 | x | + | + | [ | |||||||||||||||||||||
| agl1 | + | + | [ | ||||||||||||||||||||||
| agl2 | + | + | [ | ||||||||||||||||||||||
| glr1 | + | [ | |||||||||||||||||||||||
| axe1 | + | [ | |||||||||||||||||||||||
| Endocellulase | + | + | + | [ | |||||||||||||||||||||
| β-glucosidases | x | - | [ | ||||||||||||||||||||||
| aryl-β-glucosidase | x | + | + | + | + | + | + | [ | |||||||||||||||||
| Cellobiase | x | + | + | + | + | [ | |||||||||||||||||||
| Xylanase | - | + | + | [ | |||||||||||||||||||||
| xyr-1 | + | [ | |||||||||||||||||||||||
| xdh-1 | + | [ | |||||||||||||||||||||||
| xyk-1 | + | [ | |||||||||||||||||||||||
| Cellulase | + | - | + | + | [ | ||||||||||||||||||||
| gh 43-2 | + | + | [ | ||||||||||||||||||||||
| gh 51-1 | + | [ | |||||||||||||||||||||||
| gh 10-1 | + | [ | |||||||||||||||||||||||
| gh 43-5 | + | + | [ | ||||||||||||||||||||||
| arabinase | + | [ | |||||||||||||||||||||||
| gh 11-2 | + | + | [ | ||||||||||||||||||||||
| gh 10-2 | + | + | [ | ||||||||||||||||||||||
| gh 53-1 | + | + | [ | ||||||||||||||||||||||
| gh 1-1 | + | [ | |||||||||||||||||||||||
| β-galactosidases | + | + | + | [ | |||||||||||||||||||||
| gh5-1 | + | [ | |||||||||||||||||||||||
| gh 61-7 | + | [ | |||||||||||||||||||||||
| gh 61-4 | + | [ | |||||||||||||||||||||||
| gh 61-1 | + | [ | |||||||||||||||||||||||
| gh 61-3 | + | [ | |||||||||||||||||||||||
| gh 61-6 | + | [ | |||||||||||||||||||||||
| gh 7-1 | + | [ | |||||||||||||||||||||||
| gh 6-3 | + | [ | |||||||||||||||||||||||
| gh 61-13 | + | [ | |||||||||||||||||||||||
| gh 61-5 | + | [ | |||||||||||||||||||||||
| gh 11-1 | + | [ | |||||||||||||||||||||||
| gh 74-1 | + | [ | |||||||||||||||||||||||
| gh 10-1 | + | [ | |||||||||||||||||||||||
| Endoglucanase | x | + | + | + | [ | ||||||||||||||||||||
| β-glucosidase | x | + | + | + | [ | ||||||||||||||||||||
| Xylanolytic enzymes | + | + | + | + | [ | ||||||||||||||||||||
| eglA/B | + | + | [ | ||||||||||||||||||||||
| pelA/B/C/D/E/F | + | [ | |||||||||||||||||||||||
| plyA | + | [ | |||||||||||||||||||||||
| pgaA/B/C/D/E | + | [ | |||||||||||||||||||||||
| pgaX/I/II | + | [ | |||||||||||||||||||||||
| pmeA | + | [ | |||||||||||||||||||||||
| rglA | + | [ | |||||||||||||||||||||||
| afbA | + | + | + |
[ | |||||||||||||||||||||
| afbB | + | + | + |
[ | |||||||||||||||||||||
| abnA | + |
[ | |||||||||||||||||||||||
| lacA | + | + | + | + | + |
[ | |||||||||||||||||||
| aguA | + | + | [ | ||||||||||||||||||||||
| axeA | + | [ | |||||||||||||||||||||||
| faeA | + | [ | |||||||||||||||||||||||
| axhA | + | + | [ | ||||||||||||||||||||||
| rhgA/B | + | [ | |||||||||||||||||||||||
| axhA | + | + | + | [ | |||||||||||||||||||||
Positive and Negative Regulators of Expression of Genes Coding for (hemi)cellulolytic Enzymes and Their Binding consensus Sequences in the Target Promoters
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|---|---|---|---|
| Positive Regulators | |||
| Name | Structure | Consensus Region | References |
| XYR1 | Zinc binuclear cluster protein | 5’-GGCTAA | [ |
| ACE2 | Zinc binuclear cluster proteins | 5ʹGGCTAATAA | |
| HAP2 | Multimeric protein complex | 5’- CCAAT | |
| HAP3 | |||
| HAP5 | |||
| ACE1 | Three Cys2His2-type zinc fingers | 5’-AGGCA | [ |
| CRE1 | Cys2His2 type transcription factor | 5’-SYGGRG | |
| CLR-1/-2 | Two zinc binuclear cluster | - |
[ |
| PacC | Three Cys2His2 zinc fingers | 5’-GCCARG |
[ |
| XLR1 | Zinc binuclear cluster protein | [ | |
| NIT2 | Single zinc finger protein | 5’- TATCTA | [ |
| CRE1 | Cys2His2 type transcription factor | 5’-SYGGRG- | [ |
| AmyR | Zn(II)2Cys6-binuclear cluster DNA-binding motif | 5’-CGGN8CGG-3' | [ |
| AraR | Zn(2)Cys(6) binuclear cluster domain | [ | |
| PacC | Three Cys2His2 zinc fingers | 5’- GCCARG | [ |
| XlnR | Zinc binuclear cluster protein | 5'-GGCTAAA | [ |
| ClbR | Zn(II)2Cys6-binuclear cluster DNA-binding motif | CGG or CCG triplets | [ |
| AreA | Highly conserved DNA binding motif comprising a Cys(4) zinc finger followed by a basic domain | 5’-GATA (core sequence) | [ |
| CREA | Cys2His2 type transcription factor | 5’-SYGGRG | [ |
| CREB | |||
| CREC | |||