Biosynthesis and Physiology of Vitamin B12 in Prokaryotes

原核生物维生素 B12 的生物合成和生理学

基本信息

  • 批准号:
    7361621
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 9万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2007
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2007-12-01 至 2009-11-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

DESCRIPTION (provided by applicant): Vitamin B12 is a critical component of the human diet. B12 deficiency, which plagues over 20% of elderly individuals, can cause hematological disorders, jaundice, loss of coordination, and dementia. Understanding how this vitamin is synthesized may contribute to the overall knowledge and treatment of B12-related disease. Unlike all other vitamins, B12 is synthesized exclusively by microorganisms. In some pathogenic bacteria, B12 is utilized specifically during infection of the host. Therefore, studying the physiology of B12 in bacteria could lead to insights about pathogenesis. Until recently, the enzymes responsible for the production of the "lower ligand" of B12, 5,6-dimethylbenzimidazole (DMB), were unknown. We recently identified BluB, an enzyme that catalyzes the production of DMB in the symbiotic nitrogen fixing bacterium Sinorhizobium meliloti. The bluB mutant of S. meliloti is severely impaired in establishing a nitrogen-fixing symbiosis with its legume host, alfalfa. Our structural and biochemical analyses demonstrated that BluB catalyzes the oxygen-dependent transformation of flavin mononucleotide (FMN) to DMB. The proposed work will seek to identify the detailed reaction mechanism of this unique transformation. Putative homologs of bluB exist in numerous bacterial genomes, suggesting that BluB has a ubiquitous role in DMB biosynthesis. However, a separate DMB biosynthetic pathway that does not use FMN as a precursor exists in anaerobic bacteria, and the enzymes involved in this pathway have not been identified. The anaerobic DMB biosynthetic pathway will be investigated by genetic, bioinformatic, and biochemical approaches using the techniques developed in studying BluB. Additionally, the physiological response to B12 deprivation in S. meliloti will be analyzed. In S. meliloti, an altered exopolysaccharide is produced in response to B12 deprivation, and this response is caused by DNA damage. The structure, regulatory mechanism, and physiological relevance of the DNA damage-induced altered exopolysaccharide will be explored. Together, these studies will contribute to the overall understanding of B12 biosynthesis and the function of B12 in bacteria-host interactions.
描述(由申请人提供):维生素B12是人类饮食的关键组成部分。 B12缺乏症,困扰着20%以上的老年人,会导致血液学疾病,黄疸,协调丧失和痴呆症。了解这种维生素如何合成可能有助于与B12相关疾病的整体知识和治疗。与所有其他维生素不同,B12仅由微生物合成。在某些致病性细菌中,B12在宿主感染期间专门用于使用。因此,研究B12在细菌中的生理可能会导致有关发病机理的见解。 直到最近,尚不清楚负责生产B12的“下配体”的酶(DMB)。我们最近确定了Blub,这是一种催化DMB在共生氮固定细菌中的酶的酶。 Meliloti的Blub突变体与其豆类宿主Alfalfa建立氮固定共生时受到严重损害。我们的结构和生化分析表明,BLUB催化黄素单核苷酸(FMN)催化氧依赖性转化为DMB。拟议的工作将寻求确定这种独特转化的详细反应机制。 Blub的推定同源物存在于许多细菌基因组中,这表明Blub在DMB生物合成中具有无处不在的作用。但是,尚未鉴定出一种不使用FMN作为前体的DMB生物合成途径,该途径尚未使用FMN作为前体,并且尚未鉴定出参与该途径的酶。厌氧DMB生物合成途径将通过研究BLUB中开发的技术来研究遗传,生物学和生化方法。另外,将分析对梅洛蒂(S. meliloti)中B12剥夺的生理反应。在Meliloti链球菌中,响应B12剥夺而产生的外多糖改变了,这种反应是由DNA损伤引起的。将探索DNA损伤引起的改变外多糖改变的结构,调节机制和生理相关性。总之,这些研究将有助于对B12生物合成的总体理解以及B12在细菌宿主相互作用中的功能。

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 }}

Michiko E. Taga其他文献

Michiko E. Taga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('Michiko E. Taga', 18)}}的其他基金

Bacterial Corrinoid Metabolism Across Scales: From Molecular Specificity to Community Dynamics
细菌跨尺度的类咕啉代谢:从分子特异性到群落动态
  • 批准号:
    10348118
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 9万
  • 项目类别:
Bacterial Corrinoid Metabolism Across Scales: From Molecular Specificity to Community Dynamics
细菌跨尺度的类咕啉代谢:从分子特异性到群落动态
  • 批准号:
    10563156
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 9万
  • 项目类别:
Bacterial Corrinoid Metabolism Across Scales: From Molecular Specificity to Community Dynamics
细菌跨尺度的类咕啉代谢:从分子特异性到群落动态
  • 批准号:
    10684534
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 9万
  • 项目类别:
Bacterial Corrinoid Metabolism Across Scales: From Molecular Specificity to Community Dynamics
细菌跨尺度的类咕啉代谢:从分子特异性到群落动态
  • 批准号:
    10792408
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 9万
  • 项目类别:
Molecular Analysis of Corrinoid Specificity
类咕啉特异性的分子分析
  • 批准号:
    9762938
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 9万
  • 项目类别:
Molecular Analysis of Corrinoid Specificity
类咕啉特异性的分子分析
  • 批准号:
    9311076
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 9万
  • 项目类别:
Targeted Killing of Bacteria in Communities
社区细菌定向杀灭
  • 批准号:
    8757385
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 9万
  • 项目类别:
Biosynthesis and Physiology of Vitamin B12 in Prokaryotes
原核生物维生素 B12 的生物合成和生理学
  • 批准号:
    8006412
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 9万
  • 项目类别:
Biosynthesis and Physiology of Vitamin B12 in Prokaryotes
原核生物维生素 B12 的生物合成和生理学
  • 批准号:
    7753922
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 9万
  • 项目类别:
Biosynthesis and Physiology of Vitamin B12 in Prokaryotes
原核生物维生素 B12 的生物合成和生理学
  • 批准号:
    7730565
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 9万
  • 项目类别:

相似国自然基金

新疆春季低温干旱对返青期苜蓿光合活性的限制机制研究
  • 批准号:
    32360346
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    34 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
镉胁迫下紫花苜蓿线粒体应激参与纳米材料延缓细胞程序性死亡的分子机制
  • 批准号:
    32301475
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
苜蓿NAC转录因子SIN1调控叶片衰老的分子机制与种质创新
  • 批准号:
    32371763
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
GSNOR介导NO信号通路缓解盐碱胁迫下苜蓿光合抑制的分子机理
  • 批准号:
    32301487
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
苜蓿青贮中丁酸产生菌多样性及作用机理研究
  • 批准号:
    32302796
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30.00 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Innovative Sorbents for Stabilizing Per- and Polyfluoroalky Substances (PFAS) in Soil Contaminated by Aqueous Film-forming Foam (AFFF)
用于稳定受水成膜泡沫 (AFFF) 污染的土壤中的全氟和多氟烷基物质 (PFAS) 的创新吸附剂
  • 批准号:
    10697401
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 9万
  • 项目类别:
Using novel pre-harvest, resistance-conferring treatments to prevent foodborne pathogenic outbreaks in produce
使用新颖的收获前赋予抗性的处理方法来预防农产品中食源性致病菌的爆发
  • 批准号:
    10546010
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 9万
  • 项目类别:
Investigating salinity tolerance in alfalfa (Medicago sativa L.): modern synchrotron and molecular approaches
研究苜蓿 (Medicago sativa L.) 的耐盐性:现代同步加速器和分子方法
  • 批准号:
    RGPIN-2016-06082
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 9万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Discovery Research towards Alfalfa Improvement
苜蓿改良的发现研究
  • 批准号:
    RGPIN-2018-04241
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 9万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
Discovery Research towards Alfalfa Improvement
苜蓿改良的发现研究
  • 批准号:
    RGPIN-2018-04241
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 9万
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了