Characterization of a Virally Encoded Flavodoxin That Can Drive Bacterial Cytochrome P450 Monooxygenase Activity.
Characterization of a Virally Encoded Flavodoxin That Can Drive Bacterial Cytochrome P450 Monooxygenase Activity.
复制标题
DOI：
10.3390/biom12081107
复制
发表时间：
2022-08-11
期刊：
影响因子：
5.5
通讯作者：
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
黄素氧还蛋白是一种小型电子传递蛋白，参与细菌（包括蓝藻）、古生菌和一些藻类的多种光合和非光合代谢途径。 0305φ8-36（一种感染土壤细菌苏云金芽孢杆菌的大型噬菌体）的基因组已测序，预计编码一种假定的黄素氧还蛋白氧化还原蛋白。在这里，我们确认0305φ8-36噬菌体编码含有FMN的黄素氧还蛋白多肽，并报告了重组蛋白的表达、纯化和酶学表征。纯化的 0305φ8-36 黄素氧还蛋白具有与对照、纯化的大肠杆菌黄素氧还蛋白几乎相同的光谱特性。通过体外测定，我们表明 0305φ8-36 黄素氧还蛋白可以用大肠杆菌黄素氧还蛋白还原酶重建，并支持表异齐烯的区域和立体特异性细胞色素 P450 CYP170A1 烯丙基氧化为倍半萜抗生素产品阿巴黄酮（在土壤细菌天蓝色链霉菌中发现）。在体内，0305φ8-36 黄素氧还蛋白预计可介导噬菌体编码的核糖核苷酸还原酶的 β 亚基的 2 电子还原，从而在病毒复制过程中催化核糖核苷酸转化为脱氧核糖核苷酸。我们的结果表明，这种噬菌体黄素氧还蛋白具有操纵和驱动细菌 P450 细胞代谢的潜力，这可能会影响宿主的生物适应性和公共微生物组。这种情况也可能适用于其他病毒-宿主共生/寄生关系。
Flavodoxins are small electron transport proteins that are involved in a myriad of photosynthetic and non-photosynthetic metabolic pathways in Bacteria (including cyanobacteria), Archaea and some algae. The sequenced genome of 0305φ8-36, a large bacteriophage that infects the soil bacterium Bacillus thuringiensis, was predicted to encode a putative flavodoxin redox protein. Here we confirm that 0305φ8-36 phage encodes a FMN-containing flavodoxin polypeptide and we report the expression, purification and enzymatic characterization of the recombinant protein. Purified 0305φ8-36 flavodoxin has near-identical spectral properties to control, purified Escherichia coli flavodoxin. Using in vitro assays we show that 0305φ8-36 flavodoxin can be reconstituted with E. coli flavodoxin reductase and support regio- and stereospecific cytochrome P450 CYP170A1 allyl-oxidation of epi-isozizaene to the sesquiterpene antibiotic product albaflavenone, found in the soil bacterium Streptomyces coelicolor. In vivo, 0305φ8-36 flavodoxin is predicted to mediate the 2-electron reduction of the β subunit of phage-encoded ribonucleotide reductase to catalyse the conversion of ribonucleotides to deoxyribonucleotides during viral replication. Our results demonstrate that this phage flavodoxin has the potential to manipulate and drive bacterial P450 cellular metabolism, which may affect both the host biological fitness and the communal microbiome. Such a scenario may also be applicable in other viral-host symbiotic/parasitic relationships.
登录
查看更多内容
影响因子：
7.7
作者：
Belhaouari, Djamal Brahim;De Souza, Gabriel Augusto Pires;Lamb, David C.;Kelly, Steven L.;Goldstone, Jared, V;Stegeman, John J.;Colson, Philippe;La Scola, Bernard;Aherfi, Sarah
通讯作者：
Aherfi, Sarah
影响因子：
4.1
作者：
Gangeswaran, R;Eady, RR
通讯作者：
Eady, RR
DOI：
10.1128/genomea.01385-16
发表时间：
2017-03-09
期刊：
Genome announcements
影响因子：
--
作者：
Flounlacker K;Miller R;Marquez D;Johnson A;the 2015–2016 VCU Phage Hunters
通讯作者：
the 2015–2016 VCU Phage Hunters
苏云金芽孢杆菌噬菌体的比较基因组学0305phi8-36：在新的古代噬菌体谱系中定义下降模式。
影响因子：
4.8
作者：
Hardies, Stephen C.;Thomas, Julie A.;Serwer, Philip
通讯作者：
Serwer, Philip
影响因子：
3.4
作者：
Dwivedi B;Xue B;Lundin D;Edwards RA;Breitbart M
通讯作者：
Breitbart M