Вы здесь

Главная

Энзимологические и генетические аспекты биосинтеза эктоина- основного осмопротектора у галоалкалофильных метанотрофов

ID_Статьи: 
65.00

Нами обнаружено, что рост галоалкалофильных метанотрофов при высоких концентрациях NaCl (до 10%) сопровождается преимущественным накоплением в клетках органического осмопротектора - эктоина (1,4,5,6-тетрагидро-2-метил-4-пиримидин карбоновой кислоты). В экстрактах клеток облигатного метанотрофа Methylomicrobium alcaliphilum 20Z найдены активности аспартаткиназы, аспартатполуальдегиддегидрогеназы, диаминобутират (ДАБ) - аминотрансферазы (EctB), ДАБ-ацетилтрансферазы (EctA) и эктоинсинтазы (EctC), уровни которых существенно возрастали с повышением концентрации NaCl. Предполагая, что метанотрофы, аналогично гетеротрофным галотолерантным эубактериям, синтезируют эктоин из аспартата через аспартилфосфат, аспартатполуальдегид, диаминобутират (ДАБ) и N-ацетилДАБ, мы решили изучить организацию генов биосинтеза эктоина у галоалкалофильных метанотрофов. На основе анализа представленных в GenBank аминокислотных последовательностей EctA, EctB и EctC нами была разработана система олигонуклеотидных праймеров, с использованием которых удалось впервые расшифровать полную последовательность генов ectA, ectB и ectC у М. alcaliphilum 20Z. Анализ транслированных нуклеотидных последовательностей генов кластера ectABC показал, что их продуктами являются белки, состоящие из 172, 443 и 134 аминокислотных остатков с рассчитанными м.м. 18.8, 47.8 и 15.2 кДа, соответственно. Филогенетический анализ выявил значительную дивергенцию (47-64%) генов биосинтеза эктоина у метанотрофных и гетеротрофных прокариот и, напротив, высокую степень их идентичности (85-88%) у различных метанотрофов. Клетки Е. coli, трансформированные плазмидой, содержащей кластер 'метанотрофных' генов ectABC, приобрели способность синтезировать эктоин и расти в присутствии 5% NaCl. Клонированием этих генов в рЕТ22b вектор и трансформацией в Е. coli получены суперпродуценты рекомби-нантных ДАБ-трансаминазы, ДАБ-ацетилтрансферазы и эктоинсинтазы, которые выделены, очищены и частично охарактеризованы.

 

Решетников А.С., Мустахимов И.И., Рыжманова Я.В.

Институт биохимии и физиологии микроорганизмов РАН, Пущино (Россия)

Пущинский государственный университет, Пущино (Россия)