БИОХИМИЯ, 2017, том 82, вып. 2, с. 290–300
УДК 577.154
Характеристика рекомбинантных 3-гексулозо-6-фосфатсинтаз у галотолерантного метанотрофа Мethylomicrobium alcaliphilum 20Z
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: метилотрофные бактерии, метанотрофы, Methylomicrobium alcaliphilum 20Z, 3-гексулозо-6-фосфат синтаза и 6-фосфо-3-гексулозоизомераза, рибулозомонофосфатный цикл.
Аннотация
У аэробного метанотрофа Methylomicrobium alcaliphilum 20Z ключевые ферменты рибулозомонофосфатного (РМФ) цикла ассимиляции углерода, 3-гексулозо-6-фосфатсинтаза (HPS) и 6-фосфо-3-гексулозоизомераза (PHI), кодируются генами hps, phi и фьюженом hps-phi. Рекомбинантные HPS-His6, PHI-His6 и двудоменный белок HPS-PHI получены гетерологичной экспрессией в Escherichia coli и очисткой аффинной хроматографией. В присутствии PHI-His6, HPS-His6 (2 × 20 кДа) и HPS-PHI (2 × 40 кДа) катализировали образование фруктозо-6-фосфата из формальдегида и рибулозо-5-фосфата с активностями 172 и 22 Е/мг белка соответственно. Судя по значениям kcat/Km, HPS проявляла более высокую каталитическую эффективность, но меньшее сродство к формальдегиду по сравнению с HPS-PHI. AMP и ADP существенно ингибировали активность обеих гексулозофосфатсинтаз. Двудоменный белок HPS-PHI не обладал активностью изомеразы, но полипептиды, соответствующие его HPS и PHI регионам, экспрессированные раздельно, проявляли соответствующие синтазную и изомеразную активности. Инактивация слитого гена hps-phi не выявила фенотипических различий между мутантным и исходным штаммами M. alcaliphilum. Анализом аннотированных геномов обнаружены гены hps и phi у всех метилотрофов с РМФ путем С1-ассимиляции, тогда как слитый ген hps-phi присутствует только у некоторых метанотрофов, но не найден у нерастущих на метане метилобактерий. Обсуждается значение этих тандемов в адаптивном и биотехнологическом потенциале метилотрофов.