前例のない酵素変異によるl-アスコルベート分解経路の特徴化

科学分野:

• 微生物学
• 生物化学
• メタボリック・エンジニアリング

背景:

• l-アスコルベート (ビタミンC) は,一般的な食事と環境化合物です.
• 生物技術と環境科学において 微生物による様々な炭素源の利用を理解することは 極めて重要です
• バクテリアにおけるl-アスコルバートの分解は,以前は特徴づけられていなかった.

研究 の 目的:

• *Ralstonia eutropha* H16がL-アスコルバートの分解のために使用する新しい代謝経路を解明する.
• この独特の代謝プロセスに 関わる遺伝子や酵素を 特定し特徴づけること
• 他のバクテリア種における この経路の流行を調べる

主な方法:

• 候補遺伝子を特定するためのRNAシーケンシング (RNaseq).
• 配列相似性とゲノム近隣ネットワークの分析により,タンパク質の機能が予測されます.
• 経路の機能性を確認するために,遺伝子消去変異体による in vitro 酵素測定と in vivo 成長試験.

主要な成果:

• L-アスコルバートの分解をコードする8つの候補遺伝子を特定した.
• 酸化,リング開き,ベンジル酸再配列,NAD+依存型デカルボキシル化を含む新しい酵素のステップを発見した.
• 何百もの細菌に この経路が存在することを確認しました その中には Pseudomonas aeruginosa と Acinetobacter baumannii のような病原体も含まれます

結論:

• ラルストニア・ユートロファ H16は l-アスコルバートの完全な解消のための新しい経路を持っています.
• この経路は 微生物の代謝の既知のレパートリーを拡張する 独特の酵素変換を含んでいます
• この経路の広範な分布は,重要な生態学的および潜在的なバイオテクノロジー関連性を示唆しています.