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上海交大生命学院周宁一团队提醒微生物分解代谢芳烃中羧基分子内搬迁的机制
发表时间: 2024-12-01 20:25:18 发布者:欧宝娱乐手机版下载安装-船舶漆
NIH (National Institutes of Health) shift()是在微生物分解代谢过程中酶催化苯环上的氢原子、卤素、乙酸、烷基以及羧基等基团羟基化反应时引起的一种基团分子内搬迁现象,都会存在于哺乳动物的疾病、药物代谢、抗生素组成以及芳烃降解中。已有文献报导说明氢原子和乙酸基团的搬迁是由单个加氧酶催化完结,但其它基团搬迁机理尚无相关报导。
羧基的分子内搬迁首要发现于微生物的PHB有氧分解代谢中。PHB 首要是经过木质素的降解被释放到环境中,可当作碳源被自然界中的许多微生物所使用,并与植物病原菌的致病性有关。PHB的微生物分解代谢包含原儿茶酸和对苯二醌途径,此外还包含触及羧基分子内搬迁的GA途径。前两条途径的分子机制现已研讨清楚,但微生物经过GA途径自发现后40多年以来并无基因和酶学相关报导。
为提醒羧基搬迁的分子机理,周宁一团队在PHB使用菌Brevibacillus laterosporus PHB-7a 中发现了担任将PHB转化为GA的基因簇(phgABC)以及代谢GA至三羧酸循环的下流基因簇(bagILK)。经过安稳同位素试验证明晰PHB转化为GA的过程中,羧基发生了分子内的搬迁和保存。研讨组进一步对 PhgABC 的三个蛋白别离进行功用验证和中心代谢产品剖析发现,羧基的分子内搬迁是经由CoA硫酯化合物的构成、苯环羟基化和硫酯键的水解这三步完结的,然后从酶学水平具体说明晰羧基分子内搬迁的实质是p-hydroxybenzoyl-CoA中酰基辅酶A(acyl-CoA thioester)的搬迁(如图)。这一羧基分子内搬迁形式的发现提醒了硫酯化合物在生物化学过程中新的功用,并表现了微生物分解代谢芳香化合物途径的多样性。
该研讨工作得到国家自然科学基金和国家重点研讨发展计划的赞助。上海交大生命学院的许楹副研讨员与林双君教授以及美国西佛罗里达大学Jim Spain教授也去参加了。