格拉姆阳性细菌Romboutsia ilealis含有一种可产生 (1,3;1,4) -β-D-葡萄糖的多糖化合成酶

科学领域:

• 微生物学 微生物学
• 生物化学 生物化学
• 分子生物学分子生物学

背景情况:

• (1,3;1,4) -β-D-葡萄糖是草的细胞壁的重要组成部分,也存在于其他各种生物体中.
• 负责在草以外的 (1,3;1,4) -β-D-葡萄糖合成的酶在很大程度上仍未被描述.
• 已知特定的纤维素合成酶样 (CSL) 基因 (CSLF,CSLH,CSLJ) 参与草 (1,3;1,4) -β-D-葡萄糖的生物合成.

研究的目的:

• 为了调查细菌中的 (1,3;1,4) -β-D-glucans的存在和合成,罗姆布茨亚 ilealis.
• 确定编码R. ilealis中的 (1,3;1,4) -β-D-葡萄糖合成酶的基因.
• 通过异质表达来描述已识别的基因的功能.

主要方法:

• 在Romboutsia ilealis CRIB^T的外聚糖中检测和描述 (1,3;1,4) -β-D-葡萄糖.
• 识别和对RiGT2基因的序列分析,包括保存的糖系转移酶家族2 (GT2) 基因和PilZ域.
• 通过将RiGT2插入Saccharomyces cerevisiae以进行功能分析,进行直接的功能获取实验.

主要成果:

• 在Romboutsia ilealis的外聚糖中发现了 (1,3;1,4) -β-D-葡萄糖.
• 来自R. ilealis的RiGT2基因被确定为 (1,3;1,4) -β-D-葡萄糖合成酶的候选者,具有特有的GT2动机和PilZ域.
• 在Saccharomyces cerevisiae中RiGT2的异质表达导致了结构上类似于Cetraria islandica中发现的 (1,3;1,4) -β-D-葡萄糖的产生.
• 遗传学分析表明,其他细菌物种中存在类似基因,这表明 (1,3;1,4) -β-D-葡萄糖在细菌中可能广泛存在.

结论:

• 罗姆布西亚伊莱利斯 (Romboutsia ilealis) 生产 (1,3;1,4) -β-D-葡萄糖,扩大了这些多糖的已知微生物来源.
• RiGT2被确定为负责R. ilealis中的 (1,3;1,4) -β-D-葡萄糖合成的功能基因.
• 发现RiGT2及其功能特征为细菌中葡萄糖合成途径的演变和多样性提供了新的见解.