БИОХИМИЯ, 1990, том 55, вып. 12, с. 2171–2181
УДК 577.152.3
Сравнительное изучение ферментов мета-расщепления ароматического кольца у штаммов бактерий Pseudomonas с плазмидным и хромосомным генетическим контролем катаболизма бифенила и м-толуилата
Институт биохимии и физиологии микроорганизмов АН СССР, Пущино Московской обл.
Поступила в редакцию 05.02.1988
После доработки 10.05.1990
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: диоксигеназы, мета-расщепление, ароматические орто-диолы, субстратная специфичность, плазмиды биодеградации.
Аннотация
Показано, что катаболизм бифенила у ряда исследованных штаммов Pseudomonas, независимо от природы его генетического контроля, происходит с участием двух различных ферментов мета-расщепления ароматического кольца: 2,3-диоксибифенил-1,2-диоксигеназы (ДБО) и катехол-2,3-диоксигеназы (К230). Проведено сравнительное изучение основных физико- химических свойств и субстратной специфичности очищенных ДБО и К230, структурные гены которых несут плазмиды биодеградации бифенила pBS241 у P. putida BS893 и pBS311 у P. putida U83, хромосомные гены у P. putida BF, а также К230, структурный ген которой несет TOL(pWWO)-плазмида у P. putida PaW160. Показано, что ДБО из всех штаммов являются высокоспециализированными ферментами в отношении 2,3-диоксибифенила и способны также расщеплять 3-метилкатехол и катехол с низкой скоростью, но не 4-метилкатехол. В отличие от ДБО, для К230 у исследованных штаммов выявлены существенные различия в субстратной специфичности. К230, детерминируемые плазмидами pBS241 и pBS311, имеют умеренное сродство к катехолу, 3-метил- и 4-метилкатехолам, но не способны расщеплять 2.3- диоксибифенил. К230, детерминируемая хромосомным структурным геном из P. putida BF и К230, детерминируемая TOL-плазмидой, сходны между собой и в отличие от К230, детерминируемых плазмидами биодеградации бифенила, способны к расщеплению катехола, метилкатехолов и 2,3-диоксибифенила. Все изученные ДБО и К230 имеют ряд общих свойств, типичных для ферментов с данным механизмом реакции. Обсуждается различная роль этих ферментов в катаболизме бифенила и толуилатов в связи с их субстратной специфичностью у исследованных штаммов Pseudomonas.