Липоксигеназа гигантской серной бактерии: эволюционное решение для увеличения размера и сложности?

Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. Пирогова, 117997 Москва, Россия

Поступила в редакцию 17.04.2023
После доработки 17.04.2023
Принята к публикации 02.05.2023

DOI: 10.31857/S0320972523060118

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: Beggiatoa, многоклеточность, липоксигеназа, Thiomargarita magnifica.

Аннотация

Открытие бактерии Thiomargarita magnifica – исключительно крупного представителя гигантских серных бактерий – заставляет обратить дополнительное внимание на гигантских серных бактерий и пересмотреть наши недавние результаты биоинформатического исследования, в котором липоксигеназы были обнаружены у представителей рода Beggiatoa. Эти близкие родственники бактерии T. magnifica отвечают на сходные требования к размеру путём образования многоклеточных структур. Мы предполагаем, что их липоксигеназы – часть системы оксилипиновой сигнализации, обеспечивающей высокий уровень сложности межклеточной коммуникации, который позволяет им достигать больших размеров.

Текст статьи

Сноски

* Адресат для корреспонденции.

Благодарности

Рисунки были созданы с помощью сервиса научной графики BioRender.com. Автор также благодарит Лебедеву Алину Алексеевну (ассистента кафедры теории языка, перевода и французской филологии Тверского государственного университета) за литературное редактирование английской версии этой статьи.

Конфликт интересов

Автор заявляет об отсутствии конфликта интересов.

Соблюдение этических норм

Настоящая статья не содержит описания выполненных автором исследований с участием людей или использованием животных в качестве объектов.

Список литературы

1. Kurakin, G. F., Samoukina, A. M., and Potapova, N. A. (2020) Bacterial and Protozoan lipoxygenases could be involved in cell-to-cell signaling and immune response suppression, Biochemistry (Moscow), 85, 1048-1063, doi: 10.1134/S0006297920090059.

2. Andreou, A. Z., Vanko, M., Bezakova, L., and Feussner, I. (2008) Properties of a mini 9R-lipoxygenase from Nostoc sp. PCC 7120 and its mutant forms, Phytochemistry, 69, 1832-1837, doi: 10.1016/j.phytochem.2008.03.002.

3. Lang, I., Göbel, C., Porzel, A., Heilmann, I., and Feussner, I. (2008) A lipoxygenase with linoleate diol synthase activity from Nostoc sp. PCC 7120, Biochem. J., 410, 347-357, doi: 10.1042/BJ20071277.

4. An, J. U., Hong, S. H., and Oh, D. K. (2018) Regiospecificity of a novel bacterial lipoxygenase from Myxococcus xanthus for polyunsaturated fatty acids, Biochim. Biophys. Acta Mol. Cell Biol. Lipids, 1863, 823-833, doi: 10.1016/j.bbalip.2018.04.014.

5. Vance, R. E., Hong, S., Gronert, K., Serhan, C. N., and Mekalanos, J. J. (2004) The opportunistic pathogen Pseudomonas aeruginosa carries a secretable arachidonate 15-lipoxygenase, Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 101, 2135-2139, doi: 10.1073/pnas.0307308101.

6. Morello, E., Pérez-Berezo, T., Boisseau, C., Baranek, T., Guillon, A., Bréa, D., Lanotte, P., Carpena, X., Pietrancosta, N., Hervé, V., Ramphal, R., Cenac, N., and Si-Tahar, M. (2019) Pseudomonas aeruginosa lipoxygenase LoxA contributes to lung infection by altering the host immune lipid signaling, Front. Microbiol., 10, 1826, doi: 10.3389/fmicb.2019.01826.

7. Salman, V., Bailey, J. V. and Teske, A. (2013) Phylogenetic and morphologic complexity of giant sulphur bacteria, Antonie van Leeuwenhoek, 104, 169-186, doi: 10.1007/s10482-013-9952-y.

8. Jørgensen, B. (2010) Big sulfur bacteria, ISME J., 4, 1083-1084, doi: 10.1038/ismej.2010.106.

9. Teske, A., and Nelson, D. C. (2006) in The Prokaryotes (Dworkin, M., Falkow, S., Rosenberg, E., Schleifer, K.-H., and Stackebrandt, E., eds) Springer, N. Y., pp. 784-810, doi: 10.1007/0-387-30746-X_27.

10. Chrisnasari, R., Hennebelle, M., Vincken, J. P., van Berkel, W. J., and Ewing, T. A. (2022) Bacterial lipoxygenases: biochemical characteristics, molecular structure and potential applications, Biotechnol. Adv., 61, 108046, doi: 10.1016/j.biotechadv.2022.108046.

11. Volland, J. M., Gonzalez-Rizzo, S., Gros, O., Tyml, T., Ivanova, N., Schulz, F., Goudeau, D., Elisabeth, N. H., Nath, N., Udwary, D., Malmstrom, R. R., Guidi-Rontani, C., Bolte-Kluge, S., Davies, K. M., Jean, M. R., Mansot, J. L., Mouncey, N. J., Angert, E. R., Woyke, T., and Date, S. V. (2022) A centimeter-long bacterium with DNA contained in metabolically active, membrane-bound organelles, Science, 376, 1453-1458, doi: 10.1126/science.abb3634.

12. Pennisi, E., Stokstad, E., Gibbons, A., Stone, R., Cohen, J., Savitsky, Z., Voosen, P., Hutson, M., and Kaiser, J. (2022) Runners-up, Science, 378, 1162-1167, doi: 10.1126/science.adg2799.

13. Schulz, H. N., and Riechmann, D. (2000) Thiomargarita namibiensis: A giant with staying power [in German], BioSpektrum, 6, 116-117.

14. Schulz, H. N. (2002) Thiomargarita namibiensis: Giant microbe holding its breath, ASM News, 68, 122-127, doi: 10.1128/AEM.68.11.5746-5749.2002.

15. Kuenen, G. (1999) in Biology of the Prokaryotes (Lengeler, J. W., Drews, G., and Schlegel, H. G., eds) Thieme Stuttgart, N. Y., pp. 234-260, doi: 10.1002/9781444313314.ch10.