БИОХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И ФИЛОГЕНИЯ ГИДРОКСИПИРУВАТРЕДУКТАЗ МЕТАНОТРОФНЫХ БАКТЕРИЙ, РЕАЛИЗУЮЩИХ РАЗЛИЧНЫЕ ПУТИ С1-АССИМИЛЯЦИИ

Аннотация:

У аэробных метанотрофных бактерий Methylomicrobium alcaliphilum 20Z, Methylococcus capsulatus Bath и Methylosinus trichosporium ОВЗЬ проведен сравнительный анализ свойств гидроксипируватредуктазы (Нрr) — индикаторного фермента серинового пути ассимиляции восстановленных С1-соединений. Рекомбинантные Нрr, полученные клонированием и гетерологичной экспрессией генов Нрr в Escherichia coli, катализировали NAD(P)H-зависимoe восстановление гидроксипирувата или глиоксилата, но не катализировали обратные реакции окисления D-глицерата или гликолата. Отсутствие глицератдегидрогеназной активности у метанотрофных Нрг подтвердило ключевую роль фермента в ассимиляции С1-субстрата через сериновый путь. Фермент из Ms. trichosporium ОВ3b, реализующего сериновый цикл в качестве единственного пути ассимиляции углерода, обладал на порядок более высокой активностью и сродством к гидроксипирувату, чем Нрr из Mm. alcaliphilum 20Z и Мс. capsulatus Bath, ассимилирующих углерод метана в основном через рибулозомонофосфатный (РМФ) цикл. Обнаружено присутствие гена hpr в составе генных кластеров, кодирующих ферменты серинового цикла, во всех секвенированных геномах метанотрофов, за исключением представителей филума Verrucomicrobia. Филогенетический анализ выявил два типа Hpr: I) Нрr метанотрофов класса Gammaproteobacteria, использующих сериновый путь наряду с РМФ-циклом фиксации формальдегида, и неметилотрофных бактерий класса Alphaproteobacteria; и 2) Нрг метилотрофов классов Alpha- и Betaproteobacteria, реализующих сериновый цикл С1-ассимиляции, а также неметилотрофных Betaproteo-bacteria. Обсуждается происхождение и роль Нрг в метаболизме различных метанотрофов.

Авторы:

Издание: Биохимия
Год издания: 2017
Объем: 10с.
Дополнительная информация: 2017.-N 11.-С.1647-1656. Библ. 20 назв.
Просмотров: 31