Synthesis, properties and uses of bacterial storage lipid granules as naturally occurring nanoparticles

Soft Matter

Volumn 6, Issue 17, 2010, Pages 4045-4057

  Thomson, Nicholas ^a   Summers, David ^b   Sivaniah, Easan ^a  

^a UNIVERSITY OF CAMBRIDGE   (United Kingdom)

^b UNIVERSITY OF CAMBRIDGE   (United Kingdom)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

A-CARBON; BACTERIAL STORAGE; BIO-BEADS; BIODEGRADABLE MATERIAL; COLLOIDAL SYSTEM; FOOD PRODUCTION; HOUSEHOLD GOODS; IMMOBILISATION; NATURALLY OCCURRING; NOVEL APPLICATIONS; POLYHYDROXYALKANOATES; PROTEIN PURIFICATION; TRIACYLGLYCEROLS; WAX ESTERS;

BACTERIOLOGY; BIODEGRADATION; DRUG DELIVERY; ESTERS; FOOD STORAGE; GLYCEROL; PACKAGING MATERIALS; PROTEINS;

GRANULATION;

BACTERIA (MICROORGANISMS);

EID: 77955863458     PISSN: 1744683X     EISSN: 17446848     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/b927559b     Document Type: Review

References (136)

1. M. W. Wältermann and A. Steinbüchel, in Inclusions in Prokaryotes, Springer-Verlag, Berlin/Heidelberg, 2006, vol. 1, pp. 137-166
2. T. Ishige A. Tani Y. Sakai N. Kato Curr. Opin. Microbiol. 2003 6 244 250
3. J. Field J. Nikawa D. Broek B. MacDonald L. Rodgers I. A. Wilson R. A. Lerner M. Wigler Mol. Cell. Biol. 1988 8 2159 2165
4. I. afaík M. afaíková J. Chromatogr., B: Biomed. Appl. 1999 722 33 53
5. S. Liu D. Leech H. Ju Anal. Lett. 2003 36 1 20
6. D. J. Murphy Prog. Lipid Res. 2001 40 325 438
7. M. Wältermann A. Steinbüchel J. Bacteriol. 2005 187 3607 3619
8. M. Zinn B. Witholt T. Egli Adv. Drug Delivery Rev. 2001 53 5 21
9. A. Steinbüchel T. Lütke-Eversloh Biochem. Eng. J. 2003 16 81 96
10. T. Pompe K. Keller G. Mothes M. Nitschke M. Teese R. Zimmermann C. Werner Biomaterials 2007 28 28 37
11. K. Grage A. C. Jahns N. Parlane R. Palanisamy I. A. Rasiah J. A. Atwood B. H. A. Rehm Biomacromolecules 2009 10 660 669
12. S. Philip T. Keshavarz I. Roy J. Chem. Technol. Biotechnol. 2007 82 233 247
13. H. M. Alvarez A. Steinbüchel Appl. Microbiol. Biotechnol. 2002 60 367 376
14. R. Kalscheuer T. Stöveken U. Malkus R. Reichelt P. N. Golyshin J. S. Sabirova M. Ferrer K. N. Timmis A. Steinbüchel J. Bacteriol. 2007 189 918 928
15. D. Yermanos J. Am. Oil Chem. Soc. 1975 52 115 117
16. M. J. Lawrence G. D. Rees Adv. Drug Delivery Rev. 2000 45 89 121
17. D. G. Lundgren R. M. Pfister J. M. Merrick J. Gen. Microbiol. 1964 34 441 446
18. M. Wältermann A. Hinz H. Robenek D. Troyer R. Reichelt U. Malkus H. Galla R. Kalscheuer T. Stöveken P. V. Landenberg A. Steinbüchel Mol. Microbiol. 2005 55 750 763
19. J. Tian A. He A. G. Lawrence P. Liu N. Watson A. J. Sinskey J. A. Stubbe J. Bacteriol. 2005 187 3825 3832
20. J. J. Thelen J. B. Ohlrogge Metab. Eng. 2002 4 12 21
21. T. Voelker A. J. Kinney Annu. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol. 2001 52 335 361
22. D. Post-Beittenmiller Annu. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol. 1996 47 405 430
23. J. C. Nevenzel Lipids 1970 5 308 319
24. W. V. Allen Am. Zool. 1976 16 631 647
25. C. Ratledge Biochimie 2004 86 807 815
26. P. G. Ward K. E. O'Connor Int. J. Biol. Macromol. 2005 35 127 133
27. L. L. Madison G. W. Huisman Microbiol. Mol. Biol. Rev. 1999 63 21 53
28. A. Steinbüchel B. Füchtenbusch V. Gorenflo S. Hein R. Jossek S. Langenbach B. H. A. Rehm Polym. Degrad. Stab. 1998 59 177 182
29. G. Braunegg G. Lefebvre K. F. Genser J. Biotechnol. 1998 65 127 161
30. B. H. A. Rehm Biotechnol. Lett. 2006 28 207 213
31. J. A. Stubbe J. Tian A. He A. J. Sinskey A. G. Lawrence P. Liu Annu. Rev. Biochem. 2005 74 433 480
32. B. H. A. Rehm A. Steinbüchel Int. J. Biol. Macromol. 1999 25 3 19
33. R. W. Lenz R. H. Marchessault Biomacromolecules 2005 6 1 8
34. S. Das U. D. Lengweiler D. Seebach R. N. Reusch Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1997 94 9075 9079
35. Y. Poirier N. Erard J. M. Petetot Appl. Environ. Microbiol. 2001 67 5254 5260
36. Y. Terentiev U. Breuer W. Babel G. Kunze Appl. Microbiol. Biotechnol. 2004 64 376 381
37. A. M. M. Yunus G. K. A. Parveez C. L. Ho Asia Pac. J. Mol. Biol. Biotechnol. 2008 16 1 10
38. J. B. van Beilen Y. Poirier Plant J. 2008 54 684 701
39. K. D. Snell O. P. Peoples Metab. Eng. 2002 4 29 40
40. Y. Satoh K. Tajima H. Tannai M. Munekata J. Biosci. Bioeng. 2003 95 335 341
41. Y. Poirier C. Nawrath C. Somerville Biotechnology 1995 13 142 150
42. B. H. A. Rehm Curr. Issues Mol. Biol. 2007 9 41 62
43. M. Liebergesell K. Sonomoto M. Madkour F. Mayer A. Steinbüchel Eur. J. Biochem. 1994 226 71 80
44. J. A. Stubbe J. Tian Nat. Prod. Rep. 2003 20 445 457
45. L. Jurasek R. H. Marchessault Appl. Microbiol. Biotechnol. 2004 64 611 617
46. L. Jurasek R. H. Marchessault Biomacromolecules 2002 3 256 261
47. L. Neumann F. Spinozzi R. Sinibaldi F. Rustichelli M. Pötter A. Steinbüchel J. Bacteriol. 2008 190 2911 2919
48. R. Wieczorek A. Pries A. Steinbüchel F. Mayer J. Bacteriol. 1995 177 2425 2435
49. A. Pohlmann W. F. Fricke F. Reinecke B. Kusian H. Liesegang R. Cramm T. Eitinger C. Ewering M. Pötter E. Schwartz A. Strittmatter I. Voss G. Gottschalk A. Steinbüchel B. Friedrich B. Bowien Nat. Biotechnol. 2006 24 1257 1262
50. G. M. York J. Stubbe A. J. Sinskey B. H. Junker J. Bacteriol. 2001 183 2394 2397
51. G. M. York J. Stubbe A. J. Sinskey J. Bacteriol. 2002 184 59 66
52. A. Maehara S. Taguchi T. Nishiyama T. Yamane Y. Doi J. Bacteriol. 2002 184 3992 4002
53. M. Pötter H. Müller A. Steinbüchel Microbiology (Reading, U. K.) 2005 151 825 833
54. R. Kalscheuer M. Waltermann H. M. Alvarez A. Steinbüchel Arch. Microbiol. 2001 177 20 28
55. G. M. York J. Lupberger J. Tian A. G. Lawrence J. A. Stubbe A. J. Sinskey J. Bacteriol. 2003 185 3788 3794
56. T. Hiraishi S. Taguchi Mini-Rev. Org. Chem. 2009 6 44 54
57. K. Uchino T. Saito B. Gebauer D. Jendrossek J. Bacteriol. 2007 189 8250 8256
58. D. Jendrossek J. Bacteriol. 2009 191 3195 3202
59. D. Jendrossek O. Selchow M. Hoppert Appl. Environ. Microbiol. 2007 73 586 593
60. T. Lütke-Eversloh K. Bergander H. Luftmann A. Steinbüchel Microbiology (Reading, U. K.) 2001 147 11 19
61. T. Lütke-Eversloh A. Fischer U. Remminghorst J. Kawada R. H. Marchessault A. Bogershausen M. Kalwei H. Eckert R. Reichelt S. Liu A. Steinbüchel Nat. Mater. 2002 1 236 240
62. T. Lütke-Eversloh A. Steinbüchel Macromol. Biosci. 2004 4 165 174
63. N. Tessmer S. Konig U. Malkus R. Reichelt M. Pötter A. Steinbüchel Microbiology (Reading, U. K.) 2007 153 366 374
64. J. Kawada T. Lütke-Eversloh A. Steinbüchel R. H. Marchessault Biomacromolecules 2003 4 1698 1702
65. K. Elbanna T. Lütke-Eversloh D. Jendrossek H. Luftmann A. Steinbüchel Arch. Microbiol. 2004 182 212 225
66. D. Y. Kim T. Lütke-Eversloh K. Elbanna N. Thakor A. Steinbüchel Biomacromolecules 2005 6 897 901
67. H. M. Alvarez F. Mayer D. Fabritius A. Steinbüchel Arch. Microbiol. 1996 165 377 386
68. H. M. Alvarez R. Kalscheuer A. Steinbüchel Fett/Lipid 1997 99 239 246
69. H. M. Alvarez O. H. Pucci A. Steinbüchel Appl. Microbiol. Biotechnol. 1997 47 132 139
70. J. Coleman Mol. Gen. Genet. 1992 232 295 303
71. E. P. Kennedy S. B. Weiss J. Biol. Chem. 1956 222 193 214
72. S. B. Weiss E. P. Kennedy J. Y. Kiyasu J. Biol. Chem. 1960 235 40 44
73. V. Katavic D. W. Reed D. C. Taylor E. M. Giblin D. L. Barton J. Zou S. L. MacKenzie P. S. Covello L. Kunst Plant Physiol. 1995 108 399 409
74. R. Kalscheuer A. Steinbüchel J. Biol. Chem. 2003 278 8075 8082
75. M. Wältermann T. Stöveken A. Steinbüchel Biochimie 2007 89 230 242
76. T. Stöveken R. Kalscheuer U. Malkus R. Reichelt A. Steinbüchel J. Bacteriol. 2005 187 1369 1376
77. A. Arabolaza E. Rodriguez S. Altabe H. Alvarez H. Gramajo Appl. Environ. Microbiol. 2008 74 2573 2582
78. H. Christensen N. J. Garton R. W. Horobin D. E. Minnikin M. R. Barer Mol. Microbiol. 1999 31 1561 1572
79. L. M. Fixter M. N. Nagi J. G. McCormack C. A. Fewson J. Gen. Microbiol. 1986 132 3147 3157
80. T. Ishige A. Tani K. Takabe K. Kawasaki Y. Sakai N. Kato Appl. Environ. Microbiol. 2002 68 1192 1195
81. H. M. Alvarez H. Luftmann R. A. Silva A. C. Cesari A. Viale M. Wältermann A. Steinbüchel Microbiology (Reading, U. K.) 2002 148 1407 1412
82. M. E. Singer S. M. Tyler W. R. Finnerty J. Bacteriol. 1985 162 162 169
83. V. Peters D. Becher B. H. Rehm J. Biotechnol. 2007 132 238 245
84. A. S. Kelley F. Srienc Int. J. Biol. Macromol. 1999 25 61 67
85. K. Sudesh Z. Gan A. Maehara Y. Doi Polym. Degrad. Stab. 2002 77 77 85
86. N. J. Garton H. Christensen D. E. Minnikin R. A. Adegbola M. R. Barer Microbiology (Reading, U. K.) 2002 148 2951 2958
87. J. Hänisch M. Wältermann H. Robenek A. Steinbüchel Microbiology (Reading, U. K.) 2006 152 3271 3280
88. Y. Kawaguchi Y. Doi FEMS Microbiol. Lett. 1990 70 151 156
89. K. Sudesh A. Maehara Z. Gan T. Iwata Y. Doi Polym. Degrad. Stab. 2004 83 281 287
90. D. M. Horowitz J. K. M. Sanders J. Am. Chem. Soc. 1994 116 2695 2702
91. Y. Doi S. Kitamura H. Abe Macromolecules 1995 28 4822 4828
92. M. P. Schneider J. Sci. Food Agric. 2006 86 1769 1780
93. P. Spiekermann B. H. A. Rehm R. Kalscheuer D. Baumeister A. Steinbüchel Arch. Microbiol. 1999 171 73 80
94. A. G. Ostle J. G. Holt Appl. Environ. Microbiol. 1982 44 238 241
95. D. Jendrossek Biomacromolecules 2005 6 598 603
96. V. Peters B. H. A. Rehm FEMS Microbiol. Lett. 2005 248 93 100
97. J. Tian A. J. Sinskey J. A. Stubbe J. Bacteriol. 2005 187 3814 3824
98. D. Ellar D. Lundgren K. Okamura R. Marchessault J. Mol. Biol. 1968 35 489 502
99. W. F. Dunlop A. W. Robards J. Bacteriol. 1973 114 1271 1280
100. J. Rontani A. Mouzdahir V. Michotey P. Caumette P. Bonin Appl. Environ. Microbiol. 2003 69 4167 4176
101. N. J. Severs Nat. Protocols 2007 2 547 576
102. M. Seufferheld M. C. F. Vieira F. A. Ruiz C. O. Rodrigues S. N. J. Moreno R. Docampo J. Biol. Chem. 2003 278 29971 29978
103. H. Preusting J. Kingma G. Huisman A. Steinbüchel B. Witholt J. Environ. Polym. Degrad. 1993 1 11 21
104. C. C. Scott W. R. Finnerty J. Bacteriol. 1976 127 481 489
105. E. S. Stuart A. Tehrani H. E. Valentin D. Dennis R. W. Lenz R. Clinton Fuller J. Biotechnol. 1998 64 137 144
106. M. R. Banki T. U. Gerngross D. W. Wood Protein Sci. 2005 14 1387 1395
107. R. Jossek R. Reichelt A. Steinbüchel Appl. Microbiol. Biotechnol. 1998 49 258 266
108. T. V. N. Ramachander D. Rohini A. Belhekar S. K. Rawal Int. J. Biol. Macromol. 2002 31 63 69
109. A. M. Donald Nat. Mater. 2003 2 511 516
110. R. Sodian S. P. Hoerstrup J. S. Sperling S. H. Daebritz D. P. Martin F. J. Schoen J. P. Vacanti J. E. Mayer Ann. Thorac. Surg. 2000 70 140 144
111. R. Sodian S. P. Hoerstrup J. S. Sperling D. P. Martin S. Daebritz J. E. Mayer, Jr J. P. Vacanti Asaio J. 2000 46 107 110
112. D. Dennis C. Liebig T. Holley K. S. Thomas A. Khosla D. Wilson B. Augustine FEMS Microbiol. Lett. 2003 226 113 119
113. T. Hiraishi Y. Kikkawa M. Fujita Y. M. Normi M. Kanesato T. Tsuge K. Sudesh M. Maeda Y. Doi Biomacromolecules 2005 6 2671 2677
114. G. C. Barnard J. D. McCool D. W. Wood T. U. Gerngross Appl. Environ. Microbiol. 2005 71 5735 5742
115. Y. Yao X. Zhan J. Zhang X. Zou Z. Wang Y. Xiong J. Chen G. Chen Biomaterials 2008 29 4823 4830
116. V. Peters B. H. A. Rehm Appl. Environ. Microbiol. 2006 72 1777 1783
117. J. A. Brockelbank V. Peters B. H. Rehm Appl. Environ. Microbiol. 2006 72 7394 7397
118. J. G. Lewis B. H. Rehm J. Immunol. Methods 2009 346 71 74
119. J. Mifune K. Grage B. H. A. Rehm Appl. Environ. Microbiol. 2009 75 4668 4675
120. S. J. Lee J. P. Park T. J. Park S. Y. Lee S. Lee J. K. Park Anal. Chem. 2005 77 5755 5759
121. A. C. Jahns R. G. Haverkamp B. H. A. Rehm Bioconjugate Chem. 2008 19 2072 2080
122. M. M. Moloney, in Handbook of Industrial Cell Culture: Mammalian, Microbial, and Plant Cells, Humana Press, Totowa, 2003, pp. 279-298
123. C. Peng J. C. F. Chen D. J. H. Shyu M. Chen J. T. C. Tzen J. Biotechnol. 2004 111 51 57
124. S. P. Valappil S. K. Misra A. R. Boccaccini I. Roy Expert Rev. Med. Devices 2006 3 853 868
125. Y. Dai L. Lambert Z. Yuan J. Keller J. Biotechnol. 2008 134 137 145
126. S. Taguchi M. Yamada K. Matsumoto K. Tajima Y. Satoh M. Munekata K. Ohno K. Kohda T. Shimamura H. Kambe S. Obata Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2008 105 17323 17327
127. M. Yamada T. Nakai S. Taguchi Biomacromolecules 2009 10 677 681
128. T. H. Yang T. W. Kim H. O. Kang S. Lee E. J. Lee S. Lim S. O. Oh A. Song S. J. Park S. Y. Lee Biotechnol. Bioeng. 2010 105 150 160
129. N. Thomson I. Roy D. Summers E. Sivaniah J. Chem. Technol. Biotechnol. 2010 85 760 767
130. T. U. Gerngross D. P. Martin Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 1995 92 6279 6283
131. H. Kim J. Lee H. Kim Y. Kim Chem. Commun. 2009 7104 7106
132. T. Tsuge K. Yano S. Imazu K. Numata Y. Kikkawa H. Abe S. Taguchi Y. Doi Macromol. Biosci. 2005 5 112 117
133. T. Tsuge S. Watanabe S. Sato T. Hiraishi H. Abe Y. Doi S. Taguchi Macromol. Biosci. 2007 7 846 854
134. T. Tsuge S. Watanabe D. Shimada H. Abe Y. Doi S. Taguchi FEMS Microbiol. Lett. 2007 277 217 222
135. S. Taguchi Y. Doi Macromol. Biosci. 2004 4 145 156
136. D. M. Horowitz J. K. Sanders Polymer 1994 35 5079 5083