SwePub
Sök i LIBRIS databas

  Utökad sökning

id:"swepub:oai:research.chalmers.se:25a3ae3b-c38f-4764-926d-8bbfe0e0c393"
 

Sökning: id:"swepub:oai:research.chalmers.se:25a3ae3b-c38f-4764-926d-8bbfe0e0c393" > Energy metabolism c...

Energy metabolism controls phenotypes by protein efficiency and allocation

Chen, Yu, 1990 (författare)
Chalmers tekniska högskola,Chalmers University of Technology
Nielsen, Jens B, 1962 (författare)
Chalmers tekniska högskola,Chalmers University of Technology
 (creator_code:org_t)
2019-08-12
2019
Engelska.
Ingår i: Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. - : Proceedings of the National Academy of Sciences. - 0027-8424 .- 1091-6490. ; 116:35, s. 17592-17597
  • Tidskriftsartikel (refereegranskat)
Abstract Ämnesord
Stäng  
  • Cells require energy for growth and maintenance and have evolved to have multiple pathways to produce energy in response to varying conditions. A basic question in this context is how cells organize energy metabolism, which is, however, challenging to elucidate due to its complexity, i.e., the energy-producing pathways overlap with each other and even intertwine with biomass formation pathways. Here, we propose a modeling concept that decomposes energy metabolism into biomass formation and ATP-producing pathways. The latter can be further decomposed into a high-yield and a low-yield pathway. This enables independent estimation of protein efficiency for each pathway. With this concept, we modeled energy metabolism for Escherichia coli and Saccharomyces cerevisiae and found that the high-yield pathway shows lower protein efficiency than the low-yield pathway. Taken together with a fixed protein constraint, we predict overflow metabolism in E. coli and the Crabtree effect in S. cerevisiae, meaning that energy metabolism is sufficient to explain the metabolic switches. The static protein constraint is supported by the findings that protein mass of energy metabolism is conserved across conditions based on absolute proteomics data. This also suggests that enzymes may have decreased saturation or activity at low glucose uptake rates. Finally, our analyses point out three ways to improve growth, i.e., increasing protein allocation to energy metabolism, decreasing ATP demand, or increasing activity for key enzymes.

Ämnesord

NATURVETENSKAP  -- Biologi -- Biokemi och molekylärbiologi (hsv//swe)
NATURAL SCIENCES  -- Biological Sciences -- Biochemistry and Molecular Biology (hsv//eng)
NATURVETENSKAP  -- Biologi -- Biofysik (hsv//swe)
NATURAL SCIENCES  -- Biological Sciences -- Biophysics (hsv//eng)
TEKNIK OCH TEKNOLOGIER  -- Naturresursteknik -- Energisystem (hsv//swe)
ENGINEERING AND TECHNOLOGY  -- Environmental Engineering -- Energy Systems (hsv//eng)

Nyckelord

Saccharomyces cerevisiae
metabolic switch
constraint-based modeling
Escherichia coli
growth rate

Publikations- och innehållstyp

art (ämneskategori)
ref (ämneskategori)

Hitta via bibliotek

Till lärosätets databas

Hitta mer i SwePub

Av författaren/redakt...
Chen, Yu, 1990
Nielsen, Jens B, ...
Om ämnet
NATURVETENSKAP
NATURVETENSKAP
och Biologi
och Biokemi och mole ...
NATURVETENSKAP
NATURVETENSKAP
och Biologi
och Biofysik
TEKNIK OCH TEKNOLOGIER
TEKNIK OCH TEKNO ...
och Naturresurstekni ...
och Energisystem
Artiklar i publikationen
Proceedings of t ...
Av lärosätet
Chalmers tekniska högskola

Sök utanför SwePub

Kungliga biblioteket hanterar dina personuppgifter i enlighet med EU:s dataskyddsförordning (2018), GDPR. Läs mer om hur det funkar här.
Så här hanterar KB dina uppgifter vid användning av denna tjänst.

 
pil uppåt Stäng

Kopiera och spara länken för att återkomma till aktuell vy