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We thank Jose Maria Buesa, Marcel Veldhuizen, and Diana Coroian for yeast fermentations and for help with cloning; and Hans Roubos (Royal DSM) for providing the pDSM vector. Funding for this research was provided by Bill & Melinda Gates Foundation Grant OPP1143172 (to L.M.R). X.J. is supported by a doctoral fellowship from Universidad Politecnica de Madrid. Y.G. acknowledges financial support from Carnegie Mellon University. K.P., I.S., and D.B.G. were funded by the US Defense Advanced Research Projects Agency's Living Foundries Program Award HR0011-15-C-0084. Funding for this project was provided by the Abdul Latif Jameel Water and Food Systems Lab (J WAFS) at the Massachusetts Institute of Technology.

Análisis de autorías institucional

Burén, StefanAutor o CoautorJiang, XiAutor o CoautorEchavarri-Erasun, CarlosAutor o CoautorRubio, Luis M.Autor o Coautor

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Artículo

Biosynthesis of the nitrogenase active-site cofactor precursor NifB-co in Saccharomyces cerevisiae

Publicado en:Proceedings Of The National Academy Of Sciences Of The United States Of America. 116 (50): 25078-25086 - 2019-12-10 116(50), DOI: 10.1073/pnas.1904903116

Autores: Buren, Stefan; Pratt, Katelin; Jiang, Xi; Guo, Yisong; Jimenez-Vicente, Emilio; Echavarri-Erasun, Carlos; Dean, Dennis R.; Saaem, Ishtiaq; Gordon, D. Benjamin; Voigt, Christopher A.; Rubio, Luis M.;

Afiliaciones

Resumen

The radical S-adenosylmethionine (SAM) enzyme NifB occupies a central and essential position in nitrogenase biogenesis. NifB catalyzes the formation of an [8Fe-9S-C] cluster, called NifB-co, which constitutes the core of the active-site cofactors for all 3 nitrogenase types. Here, we produce functional NifB in aerobically cultured Saccharomyces cerevisiae. Combinatorial pathway design was employed to construct 62 strains in which transcription units driving different expression levels of mitochondria-targeted nif genes (nifUSXB and fdxN) were integrated into the chromosome. Two combinatorial libraries totaling 0.7 Mb were constructed: An expression library of 6 partial clusters, including nifUSX and fdxN, and a library consisting of 28 different nifB genes mined from the Structure-Function Linkage Database and expressed at different levels according to a factorial design. We show that coexpression in yeast of the nitrogenase maturation proteins NifU, NifS, and FdxN from Azotobacter vinelandii with NifB from the archaea Methanocaldococcus infernus or Methanothermobacter thermautotrophicus yields NifB proteins equipped with [Fe-S] clusters that, as purified, support in vitro formation of NifB-co. Proof of in vivo NifB-co formation was additionally obtained. NifX as purified from aerobically cultured S. cerevisiae coexpressing M. thermautotrophicus NifB with A. vinelandii NifU, NifS, and FdxN, and engineered yeast SAM synthase supported FeMo-co synthesis, indicative of NifX carrying in vivo-formed NifB-co. This study defines the minimal genetic determinants for the formation of the key precursor in the nitrogenase cofactor biosynthetic pathway in a eukaryotic organism.

Palabras clave

combinatorial designmitochondrianif genesnitrogen fixationAzotobacter vinelandiiAzotobacter-vinelandiiBacterial proteinsClusterCombinatorial designExpressionIdentificationIn-vitro synthesisIron compoundsIron-molybdenum cofactorMetabolic networks and pathwaysMethanocaldococcusMitochondriaMofe-proteinNif genesNitrogen fixationNitrogenaseProductPurificationRecombinant proteinsSaccharomyces cerevisiaeSulfurSynthetic biology

Indicios de calidad

Impacto bibliométrico. Análisis de la aportación y canal de difusión

El trabajo ha sido publicado en la revista Proceedings Of The National Academy Of Sciences Of The United States Of America debido a la progresión y el buen impacto que ha alcanzado en los últimos años, según la agencia WoS (JCR), se ha convertido en una referencia en su campo. En el año de publicación del trabajo, 2019, se encontraba en la posición 8/71, consiguiendo con ello situarse como revista Q1 (Primer Cuartil), en la categoría Multidisciplinary Sciences.

Desde una perspectiva relativa, y atendiendo al indicador del impacto normalizado calculado a partir del Field Citation Ratio (FCR) de la fuente Dimensions, arroja un valor de: 4.1, lo que indica que, de manera comparada con trabajos en la misma disciplina y en el mismo año de publicación, lo ubica como trabajo citado por encima de la media. (fuente consultada: Dimensions Jun 2025)

De manera concreta y atendiendo a las diferentes agencias de indexación, el trabajo ha acumulado, hasta la fecha 2025-06-04, el siguiente número de citas:

  • WoS: 13
  • Scopus: 33
  • Europe PMC: 10
  • Google Scholar: 38
  • OpenCitations: 32

Impacto y visibilidad social

Desde la dimensión de Influencia o adopción social, y tomando como base las métricas asociadas a las menciones e interacciones proporcionadas por agencias especializadas en el cálculo de las denominadas “Métricas Alternativas o Sociales”, podemos destacar a fecha 2025-06-04:

  • El uso, desde el ámbito académico evidenciado por el indicador de la agencia Altmetric referido como agregaciones realizadas por el gestor bibliográfico personal Mendeley, nos da un total de: 85.
  • La utilización de esta aportación en marcadores, bifurcaciones de código, añadidos a listas de favoritos para una lectura recurrente, así como visualizaciones generales, indica que alguien está usando la publicación como base de su trabajo actual. Esto puede ser un indicador destacado de futuras citas más formales y académicas. Tal afirmación es avalada por el resultado del indicador “Capture” que arroja un total de: 85 (PlumX).

Con una intencionalidad más de divulgación y orientada a audiencias más generales podemos observar otras puntuaciones más globales como:

  • El Score total de Altmetric: 43.33.
  • El número de menciones en la red social X (antes Twitter): 55 (Altmetric).

Es fundamental presentar evidencias que respalden la plena alineación con los principios y directrices institucionales en torno a la Ciencia Abierta y la Conservación y Difusión del Patrimonio Intelectual. Un claro ejemplo de ello es:

  • El trabajo se ha enviado a una revista cuya política editorial permite la publicación en abierto Open Access.

Análisis de liderazgo de los autores institucionales

Este trabajo se ha realizado con colaboración internacional, concretamente con investigadores de: United States of America.

Existe un liderazgo significativo ya que algunos de los autores pertenecientes a la institución aparecen como primer o último firmante, se puede apreciar en el detalle: Primer Autor (BUREN, NILS STEFAN) y Último Autor (RUBIO HERRERO, LUIS MANUEL).