Вы здесь

Главная

Новый путь аэробной деградации треонина в Е. coli

ID_Статьи: 
62.00

В настоящее время изотопномеченые соединения широко применяются в многочисленных биохимических исследованиях метаболических путей. В нашей работе была изучена аэробная деградация однородно меченого изотопом 13С треонина в штамме Е. coli ITP 290-3. Этот штамм, продуцирующий треонин, содержит в хромосоме искусственный оперон Plac-lacI-ilvA*, что позволяет плавно регулировать экспрессию устойчивой к ретроингибированию треониндезаминазы. В отсутствие IPTG штамм 1ТР 290-3 накапливает только треонин, при добавлении индуктора - низкие концентрации изолейцина и ряд соединений, некоторые из которых были идентифицированы методами ТСХ и ГЖХ. Деградацию 13С-треонина изучали, анализируя продукты ферментации штамма ITP 290-3 с помощью двумерной гетероядерной HSQC, [1Н, 13C]-HCCH-TOCSY и гомоядерной [1Н, lH]-TOCSY ЯМР-спектроскопии. Для точного соотнесения сигналов 13С использовали модифицированную [1Н, 13С]-COSY спектроскопию. Количественное распределение изотопной метки в основных веществах-метаболитах было определено из сравнительного анализа объемов кросс-пиков в HSQC спектрах образцов культуральной жидкости для штамма ITP 290-3, выращенного при добавлении треонина с природным и обогащенным содержанием изотопа 13С. Значительная часть метки обнаруживалась в пропионате (30%), в 2-кетобутирате - 15%, в изолейцине - 7%, в 2-аминобутирате - 5% и 2% в 2-кето-З-метилвалериате, Анализ [1Н,13С]-спектра пропионата показал, что пропионат имеет углерод-углеродную связь 13С-13С-13С, а значит, он является продуктом деградации треонина, а не изолейцина. Таким образом, нами впервые показано, что деградация треонина в пропионат в клетках Е. coli происходит в аэробных условиях в том случае, когда треонин эффективно дезаминируется устойчивой к ретроингибированию треониндезаминазой.

 

Сычева Е.В.1, Стойнова Н.В.1, Бочаров Э.В.2, Козлов Ю.И.1

1Закрытое акционерное общество «Научно-исследовательский институт Аджиномото-Генетика», Москва (Россия),

2Институт биоорганической химии им. М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН, Москва (Россия).