Отправить статью по E-mail 
СЕРИНОВЫЙ ВАРИАНТ ВОССТАНОВИТЕЛЬНОГО ГЛИЦИНОВОГО ПУТИ ФИКСАЦИИ СО2 У АНАЭРОБНОГО ТЕРМОФИЛА PARVIVIRGA HYDROGENIPHILA
- Авторы: Черных Н.А.1, Русанов И.И.1, Пихтерева В.А.1
-
Учреждения:
- Институт микробиологии им. С.Н. Виноградского, ФИЦ Биотехнологии РАН
- Выпуск: Том 94, № 6 (2025)
- Страницы: 565–572
- Раздел: ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ СТАТЬИ
- URL: https://bakhtiniada.ru/0026-3656/article/view/358314
- DOI: https://doi.org/10.7868/S3034546425060069
- ID: 358314
Цитировать
Открытый доступ
Доступ предоставлен
Только для подписчиков
Аннотация
Parvivirga hydrogeniphila Es71-Z0120 — термофильная бактерия, способная к анаэробному росту в диапазоне 25–70°C (оптимум 47–60°C) и pH 6.0–8.5 (оптимум 6.8–7.2) и использующая молекулярный водород или формиат в качестве доноров электронов, а Fe(III) в качестве акцептора. Геномный анализ выявил наличие генов сериновой ветви восстановительного глицинового пути при отсутствии генов глицинредуктазы. Протеомные исследования продемонстрировали повышенную экспрессию других ключевых ферментов этого пути: формиатдегидрогеназы, метилтетрагидрофолат циклогидролазы, системы расщепления глицина и серингидроксиметилтрансферазы. Скорость автотрофной фиксации углерода составила 0.357 фмоль C/кл. день, что сопоставимо с показателями известных автотрофных микроорганизмов. Полученные результаты указывают на функционирование у P. hydrogeniphila автотрофной ассимиляции CO2, причем наиболее вероятным является сериновый вариант восстановительного глицинового пути. Результаты исследования вносят вклад в понимание метаболического разнообразия анаэробных микроорганизмов и расширяют знания о распространении различных механизмов фиксации углерода у микроорганизмов, принадлежащих к новым филогенетическим группам.
Об авторах
Н. А. Черных
Институт микробиологии им. С.Н. Виноградского, ФИЦ Биотехнологии РАН
Email: chernyh3@yandex.com
Москва, Россия
И. И. Русанов
Институт микробиологии им. С.Н. Виноградского, ФИЦ Биотехнологии РАНМосква, Россия
В. А. Пихтерева
Институт микробиологии им. С.Н. Виноградского, ФИЦ Биотехнологии РАНМосква, Россия
Список литературы
- Aziz R.K., Bartels D., Best A.A., DeJongh M., Disz T., Edwards R.A., Formsma K., Gerdes S., Glass E.M., Kubal M. The RAST Server: Rapid Annotations using Subsystems Technology // BMC Genomics. 2008. V. 9. Art. 75. https://doi.org/10.1186/1471-2164-9-75
- Berg I.A. Ecological aspects of the distribution of different autotrophic CO2 fixation pathways // Appl. Environ. Microbiol. 2011. V. 77. P. 1925–1936. https://doi.org/10.1128/aem.02473-10
- Bruinsma L., Wenk S., Claassens N.J., Martins Dos Santos V.A.P. Paving the way for synthetic C1-metabolism in Pseudomonas putida through the reductive glycine pathway // Metab. Eng. 2023. V. 76. P. 215–224. https://doi.org/10.1016/j.ymben.2023.02.004
- Claassens N.J., Satanowski A., Bysani V.R., Dronsella B., Orsi E., Rainaldi V., Yilmaz S., Wenk S., Lindner S.N. Engineering the reductive glycine pathway: a promising synthetic metabolism approach for C1-assimilation // Adv. Biochem. Eng. Biotechnol. 2022. V. 180. P. 299–350. https://doi.org/10.1007/10_2021_181
- Cox J., Neuhauser N., Michalski A., Scheltema R.A., Olsen J.V., Mann M. Andromeda: a peptide search engine integrated into the MaxQuant environment // J. Proteome Res. 2011. V. 10. P. 1794–1805. https://doi.org/10.1021/pr101065j
- Kevbrin V.V., Zavarzin G.A. The influence of sulfur compounds on the growth of halophilic homoacetic bacterium Acetohalobium arabaticum // Microbiology (Moscow). 1992. V. 61. P. 563–571.
- Khomyakova M.A., Zavarzina D.G., Merkel A.Y., Klyukina A.A., Pikhtereva V.A., Gavrilov S.N., Slobodkin A.I. The first cultivated representatives of the actinobacterial lineage OPB41 isolated from subsurface environments constitute a novel order Anaerosomatales // Front. Microbiol. 2022. V. 13. Art. 1047580. https://doi.org/10.3389/fmicb.2022.1047580
- Kulak N.A., Pichler G., Paron I., Nagaraj N., Mann M. Minimal, encapsulated proteomic-sample processing applied to copy-number estimation in eukaryotic cells // Nat. Methods. 2014. V. 11. P. 319–324. https://doi.org/10.1038/nmeth.2834
- Mall A., Sobotta J., Huber C., Tschirner C., Kowarschik S., Bačnik K., Mergelsberg M., Boll M., Hügler M., Eisenreich W., Berg I.A. Reversibility of citrate synthase allows autotrophic growth of a thermophilic bacterium // Science. 2018. V. 359. P. 563–567. https://doi.org/10.1126/science. aao2410
- Sánchez-Andrea I., Guedes I.A., Hornung B., Boeren S., Lawson C.E., Sousa D.Z., Bar-Even A., Claassens N.J., Stams A.J.M. The reductive glycine pathway allows autotrophic growth of Desulfovibrio desulfuricans // Nat. Commun. 2020. V. 11. Art. 5090. https://doi.org/10.1038/s41467-020-18906-7
- Sorokin D.Y., Messina E., La Cono V., Ferrer M., Ciordia S., Mena M.C., Toshchakov S.V., Golyshin P.N., Yakimov M.M. Sulfur respiration in a group of facultatively anaerobic natronoarchaea ubiquitous in hypersaline soda lakes // Front. Microbiol. 2018. V. 9. Art. 2359. https://doi.org/10.3389/fmicb.2018.02359
- Tyanova S., Temu T., Cox J. The MaxQuant computational platform for mass spectrometry-based shotgun proteomics // Nat. Protoc. 2016. V. 11. P. 2301–2319. https://doi.org/10.1038/nprot.2016.136
- Wolin E.A., Wolin M.J., Wolfe R.S. Methane formation by bacterial extracts // J. Biol. Chem. 1963. V. 238. P. 2882–2888.
Дополнительные файлы
