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Biochemical characterization of the benzoyl-CoA pathway in Desulfobacula toluolica, Desulfococus multivorans and Desulfosarcina variabilis

Desulfobacula toluolica、Desulfococus multivorans 和 Desulfosarcina variabilis 中苯甲酰辅酶 A 途径的生化特征

基本信息

批准号：
41222548
负责人：
Professor Dr. Matthias Boll
金额：
--
依托单位：
Forschungsschwerpunkt Mikrobiologie
依托单位国家：
德国
项目类别：
Research Grants
财政年份：
2007
资助国家：
德国
起止时间：
2006-12-31 至 2011-12-31
项目状态：
已结题

来源：
https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/41222548?language=en
关键词：
Biochemical characterization benzoyl CoA pathway

项目摘要

Die strikt anaeroben, sulfatreduzierenden Bakterien spielen beim Abbau von Aromaten eine wichtige Rolle in der Natur. Die wenig verstandenen biochemischen Prozesse beim Stoffwechsel des zentralen Zwischenprodukts Benzoyl-CoA werden in Desulfococcus multivorans, Desulfobacterium toluolica und Desulfosarcina variabilis untersucht. Ergebnisse aus unserer Arbeitsgruppe wiesen erstmals darauf hin, dass strikte Anaerobier einen neuartigen Molybdän- und Selenocystein-haltigen Enzymkomplex zur Benzoyl-CoA-Dearomatisierung nutzen. Die sequenzierten Genome der drei Sulfatreduzierer ermöglichen nun erstmals Proteom-Analysen zur Identifizierung Benzoat-induzierter Proteine; die Untersuchungen werden durch Reverse Transkriptase-PCR-Analysen unterstützt. Proteine werden heterolog überexprimiert oder aus den Wildtyp Stämmen gereinigt und biochemisch charakterisiert. Im Mittelpunkt des Projekts stehen Untersuchungen zu folgenden Reaktionen: (i) die Benzoyl-CoA Dearomatisierung, (ii) Reaktionen die zur Ringspaltung führen, und (iii) die Decarboxylierung von Glutaryl-CoA. Es wird erwartet, dass die freie Energie der letzt genannten Reaktion konserviert wird. Es werden neue Erkenntnisse in den bisher kaum verstandenen Aromaten- und Energiestoffwechsel sulfatreduzierender Bakterien erwartet.

厌氧微生物、硫酸盐还原剂在芳香化合物中的作用在自然界中非常重要。在多噬脱硫球菌、甲苯脱硫杆菌和变异脱硫八叠球菌中检测苯甲酰基辅酶A韦尔登中间产物的标准生物化学过程。我们维森团队的实验结果表明，厌氧微生物是一种中性的钼和硒半胱氨酸酶复合物，可用于苯甲酰基辅酶A的脱羧。三种硫还原酶的基因组序列测定可以通过蛋白质组分析鉴定苯甲酸诱导蛋白质，通过反转录-聚合酶链反应韦尔登可以得到结果。蛋白质韦尔登异源或野生型Stämmen产生和生物化学特性。在项目的中间点，需要进行以下反应：（i）苯甲酰辅酶A的脱羧，（ii）环化反应，以及（iii）戊二酰辅酶A的脱羧。这是肯定的，因为自由的能源可以让反应得到满足。这是韦尔登在更好的芳香剂和能量消耗方面的新发现。