БИОХИМИЯ, 2017, том 82, вып. 5, с. 786–807
УДК 577.121.5
Метаболизм ацетата у пурпурной несерной бактерии Rhodobacter capsulatus
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: Rhodobacter capsulatus, ассимиляция ацетата, глиоксилатный шунт, цикл Кальвина–Бенсона, пируватоксидоредуктаза, этилмалонил-КоА путь, метилцитратный цикл.
Аннотация
Пурпурная несерная бактерия Rhodobacter capsulatus B10 способна к росту в фотогетеротрофных условиях в присутствии ацетата как единственного источника углерода. Известно, что эта бактерия может использовать глиоксилатный цикл и, в дополнение к нему или вместо него, неустановленный анаплеротический путь для ассимиляции ацетата. Был проведен анализ генетического потенциала для функционирования дополнительных путей восполнения пула щавелевоуксусной кислоты (ЩУК) в R. capsulatus. С использованием доступного массива данных по синтезу транскриптов более 4000 генов этой бактерии была проанализирована экспрессия выявленных генов, необходимых для ассимиляции ацетата в фотогетеротрофных ацетатных культурах бактерии. Обнаружено, что у R. capsulatus имеется генетический потенциал для этилмалонил-КоА пути, а также комбинации реакций синтеза пировиноградной кислоты/фосфоенолпирувата (ПВК/ФЕП) (из ацетил-КоА и формиата, из ацетил-КоА и углекислоты, а также из 3-фосфоглицериновой кислоты (3-ФГК), образованного в цикле Кальвина–Бенсона) с последующим карбоксилированием этих С3-кислот. В ацетатных фотогетеротрофных культурах R. capsulatus экспрессируются гены глиоксилатного цикла, этилмалонил-КоА-пути и генов путей синтеза ПВК/ФЕП из интермедиатов цикла Кальвина–Бенсона и ферментов для их последующего карбоксилирования (пируваткарбоксилазы, ФЕП-карбоксикиназы, двух малик-ферментов) до интермедиатов цикла Кребса (ЦТК). Для этилмалонил-КоА пути продемонстрированы аналоги ранее показанных ферментов, отличающихся специфичностью к S-энантиомерам.