Bacterial metabolism of steroid compounds: studies on a novel degradation pathway for bile salts within the family Sphingomonadaceae

类固醇化合物的细菌代谢:鞘氨醇单胞菌科胆汁盐新降解途径的研究

基本信息

项目摘要

This proposal aims at the elucidation of a metabolic pathway in environmental bacteria that is responsible for the aerobic degradation of bile salts. Bile salts are surface-active steroid compounds that are produced in the intestinal tract of all vertebrates and enter the environment via excretions where they are subject to aerobic and anaerobic bacterial metabolism. In previous funding periods, we identified a novel pathway variant that is being used by a distinct family of environmental bacteria, the Sphingomonadaceae, which are well-known for their potential in biodegradation of pollutants. According to our genomic, proteomic and biochemical studies, this pathway variant is particularly characterized by a distinct reaction sequence for the degradation of the carboxylic side chain, which is part of all bile salts and attached to the steroid skeleton at a specific position. The initiating part of this side-chain degradation involves the introduction of a double bond by an acyl-CoA-dehydrogenase at a known position. The further reactions for cleaving the side chain from the steroid skeleton remained unknown since our model organism Sphingobium sp, strain Chol11 and related sphingomonads completely lack the genes required for this process known from other steroid-degrading bacteria. Proteomic and physiological analyses indicate involvement of a hydroxylation in an unknown position by a Rieske monooxygenase. In the proposed project, we want to investigate side chain degradation in two model organisms in parallel approaches by genetic, physiological and biochemical methods. In particular, we aim at deleting candidate genes for side-chain degradation including the aforementioned monooxygenase for analyzing the role of the encoded proteins in the metabolic pathway. In parallel, we will study the degradation pathway with whole cells and cell extracts by submitting intermediates of the proposed pathway as substrates. These intermediates will have to be produced by biotransformation. Finally, we also aim at isolating and characterizing key enzymes of this metabolic pathway. Apart from the elucidation of a novel bacterial pathway this project has relevance for ecology because it addresses the environmental degradation of potentially ecotoxic steroids that enter agricultural areas in relatively high concentration via manure. Furthermore, our project is relevant for biotechnology because it might initiate new and sustainable ways for producing certain bile salts and other steroid compounds, which are important pharmaceuticals.
该建议旨在阐明环境细菌的代谢途径,该途径负责胆汁盐的有氧降解。胆盐是一种具有表面活性的类固醇化合物,在所有脊椎动物的肠道中产生,并通过排泄物进入环境,在那里它们受到好氧和厌氧细菌代谢的影响。在之前的资助期内,我们发现了一种新的途径变体,它被一个独特的环境细菌家族所使用,Sphingomonadaceae,以其生物降解污染物的潜力而闻名。根据我们的基因组学、蛋白质组学和生化研究,这种途径变体的特点是羧基侧链降解的独特反应序列,羧基侧链是所有胆汁盐的一部分,并附着在类固醇骨架的特定位置。侧链降解的起始部分涉及酰基辅酶a脱氢酶在已知位置引入双键。由于我们的模式生物Sphingobium sp,菌株Chol11和相关鞘单胞菌完全缺乏从其他类固醇降解细菌中已知的这一过程所需的基因,因此从类固醇骨架上切割侧链的进一步反应仍然未知。蛋白质组学和生理学分析表明,Rieske单加氧酶参与了未知位置的羟基化。在拟议的项目中,我们希望通过遗传,生理和生化方法并行研究两种模式生物的侧链降解。特别是,我们的目标是删除侧链降解的候选基因,包括前面提到的单加氧酶,以分析编码蛋白在代谢途径中的作用。同时,我们将研究整个细胞和细胞提取物的降解途径,通过提交所提出的途径的中间体作为底物。这些中间体必须通过生物转化来生产。最后,我们还旨在分离和表征该代谢途径的关键酶。除了阐明一种新的细菌途径外,该项目还与生态学有关,因为它解决了通过粪便以相对高浓度进入农业区的潜在生态毒性类固醇的环境退化问题。此外,我们的项目与生物技术相关,因为它可能开创新的和可持续的方法来生产某些胆盐和其他类固醇化合物,这些都是重要的药物。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Professor Dr. Bodo Philipp其他文献

Professor Dr. Bodo Philipp的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Professor Dr. Bodo Philipp', 18)}}的其他基金

Bacterial degradation of the steroid compound cholate
类固醇化合物胆酸盐的细菌降解
  • 批准号:
    88512478
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Mechanisms of detergent resistance in detergent-degrading Pseudomonas strains
去污剂降解假单胞菌菌株的去污剂抗性机制
  • 批准号:
    5411257
  • 财政年份:
    2003
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Untersuchungen zur Bedeutung von Quorum sensing-Prozessen bei der Biofilmbildung durch Pseudomonas aeruginosa und Aeromonas hydrophila
研究群体感应过程在铜绿假单胞菌和嗜水气单胞菌生物膜形成中的重要性
  • 批准号:
    5271918
  • 财政年份:
    2000
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Fellowships

相似国自然基金

一碳代谢(One carbon metabolism)介导上调的 PD1/PDL1 驱动 肿瘤免疫逃逸
  • 批准号:
    2024JJ9491
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
生物钟核受体Rev-erbα在缺血性卒中神经元能量代谢中的改善作用及机制研究
  • 批准号:
    82371332
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
Idh3a作为线粒体代谢—表观遗传检查点调控产热脂肪功能的机制研究
  • 批准号:
    82370851
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    48.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
NPM1表观重塑巨噬细胞代谢及修复表型在心肌缺血损伤中的调控作用
  • 批准号:
    82371825
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
海马神经元胆固醇代谢重编程致染色质组蛋白乙酰化水平降低介导老年小鼠术后认知功能障碍
  • 批准号:
    82371192
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
转运蛋白RCP调控巨噬细胞脂肪酸氧化参与系统性红斑狼疮发病的机制研究
  • 批准号:
    82371798
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
“肠—肝轴”PPARα/CYP8B1胆汁酸合成信号通路在减重手术改善糖脂代谢中的作用与机制
  • 批准号:
    82370902
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
DACH1对糖尿病肾病足细胞脂质代谢的调控作用和机制研究
  • 批准号:
    82370719
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
Grem2通过BMPR-Smad1/5/8-PGC1α通路调控线粒体能量代谢在糖尿病肾病足细胞损伤中的机制研究
  • 批准号:
    82370819
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
TRPV2在原发性肝癌中癌变作用的研究
  • 批准号:
    81171933
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    60.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Gut bacterial metabolism of the side-chain of corticosteroids
皮质类固醇侧链的肠道细菌代谢
  • 批准号:
    10703384
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Elucidation of regulatory mechanisms of lipid metabolism in meibomian glands by changes in aging and indigenous bacterial flora
通过衰老和本土菌群的变化阐明睑板腺脂质代谢的调节机制
  • 批准号:
    22K09771
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Characterization of bacterial reductases acting on the A-ring of 11-oxy-androgens
作用于 11-氧雄激素 A 环的细菌还原酶的表征
  • 批准号:
    10653436
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Metalloenzyme structure, function, and as targets for neurodegeneration and bacterial pathogenesis
金属酶的结构、功能以及作为神经变性和细菌发病机制的靶标
  • 批准号:
    10406916
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Metalloenzyme structure, function, and as targets for neurodegeneration and bacterial pathogenesis
金属酶的结构、功能以及作为神经变性和细菌发病机制的靶标
  • 批准号:
    10626767
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Metalloenzyme structure, function, and as targets for neurodegeneration and bacterial pathogenesis
金属酶的结构、功能以及作为神经变性和细菌发病机制的靶标
  • 批准号:
    10163878
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
STEROID ACTION IN BACTERIAL ENDOTOXIC SHOCK
细菌内毒素休克中的类固醇作用
  • 批准号:
    3129903
  • 财政年份:
    1984
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
STEROID ACTION IN BACTERIAL ENDOTOXIC SHOCK
细菌内毒素休克中的类固醇作用
  • 批准号:
    3129902
  • 财政年份:
    1984
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
STEROID ACTION IN BACTERIAL ENDOTOXIC SHOCK
细菌内毒素休克中的类固醇作用
  • 批准号:
    3129900
  • 财政年份:
    1984
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
STEROID ACTION IN BACTERIAL ENDOTOXIC SHOCK
细菌内毒素休克中的类固醇作用
  • 批准号:
    3129901
  • 财政年份:
    1984
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了