Новые рамнозосодержащие гликополимеры клеточной стенки Rathayibacter festucae ВКМ Ac‑1390^T

Аннотация

Rathayibacter festucae ВKM Ac‑1390^T (семейство Microbacteriaceae, класс Actinomycetes) содержит в клеточной стенке три гликополимера. Структуры гликополимеров устанавливали химическими и ЯМР-спектроскопическими методами. Один из них, рамноманнан, построен из повторяющихся тетрасахаридных звеньев, несущих боковые остатки ксилопиранозы: →2)‑α‑[β‑D‑Xylp‑(1→3)]-D‑Rhap‑(1→3)‑α‑D‑Manp‑(1→2)‑α‑D-Rhap‑(1→3)‑α‑D‑Manp‑(1→. Второй полимер, обнаруженный у исследованного штамма в минорном количестве, представляет собой рамнан: →2)‑α‑D‑Rhap‑(1→3)‑α‑D‑Rhap‑(1→. Третий полимер является тейхуроновой кислотой, ацеталированной остатками пировиноградной кислоты: →2)‑α‑[4,6‑S‑Pyr]‑D-Manp‑(1→4)‑α‑L‑Rhap‑(1→4)‑β‑D‑Glcp‑(1→4)‑α‑D-Glcp‑(1→4)‑β‑D‑GlcpA‑(1→. Структуры рамноманнана и тейхуроновой кислоты являются новыми для представителей рода Ratayibacter и прокариот в целом. Результаты настоящего исследования расширяют представления о структурном разнообразии микробных гликополимеров и согласуются с ранее описанными данными о специфичности структур и состава гликополимеров для видов рода Rathayibacter.

Сноски

* Адресат для корреспонденции.

Вклад авторов

А.С. Шашков – расшифровка спектров ЯМР-спектроскопии; Н.В. Потехина, Е.М. Тульская – выделение клеточной стенки и гликополимеров, их первичный химический анализ, написание текста статьи; А.С. Дмитренок – съемка ЯМР-спектров; С.Н. Сенченкова – химический анализ препаратов (ДЕАЕ-хроматография, пробоподготовка образцов к ЯМР-анализу); Л.В. Дорофеева – выращивание культуры R. festucaе, получение биомассы; Л.И. Евтушенко – общее руководство, обсуждение результатов, редактирование текста статьи.

Финансирование

Исследование выполнено в рамках программы исследований 121032300094-7, запланированных в МГУ имени М.В. Ломоносова, биологический факультет, кафедра микробиологии, 2021–2027 гг.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Соблюдение этических норм

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

Список литературы

1. Smith, E. F. (1913) A new type of bacterial disease, Science, 38, 926, https://doi.org/10.1126/science.38.991.926.a.

2. Zgurskaya, H. I., Evtushenko, L. I., Akimov, V. N., and Kalakoutskii, L. V. (1993) Rathayibacter gen, nov., including the species Rathayibacter rathayi comb. nov., Rathayibacter tritici comb. nov., Rathayibacter iranicus comb., nov., and six strains from annual grasses, Int. J. Sys. Bacteriol., 43, 143-149, https://doi.org/10.1099/00207713-43-1-143.

3. Evtushenko, L. I., and Dorofeeva, L. V. (2012) Genus XXII. Rathayibacter Zgurskaya, Evtushenko, Akimov and Kalakoutskii 1993, 147^VP in Bergey’s manual of systematic bacteriology (Goodfellow, M., Kämpfer, P., Busse, H.-J., Trujillo, M. E., Suzuki, K.-I., Ludwig, W., and Whitman, W. B., eds) 2nd Edn., Vol. 5, Springer, New York, Dordrecht, Heidelberg, London, pp. 953-964.

4. Potekhina, N. V., Tul’skaya, E. M., Ospennikov, and Y. V. Evtushenko, L. I. (2023) Cell wall glycopolymers as chemotaxonomic characteristics of the genus and species Rathayibacter, Microbiology, 92 (Suppl 1), S2-S6, https://doi.org/10.1134/S0026261723603822.

5. Dorofeeva, L. V., Evtushenko, L. I., Krausova, V. I., Karpov, A. V., Subbotin, S. A., and Tiedje, J. M. (2002) Rathayibacter caricis sp. nov. and Rathayibacter festucae sp. nov., isolated from the phyllosphere of Carex sp. and the leaf gall induced by the nematode Anguina graminis on Festuca rubra L., respectively, Int. J. Syst. Evol. Microbiol., 52, 1917-1923, https://doi.org/10.1099/00207713-52-6-1917.

6. Dmitrenok, A. S., Shashkov, A. S., Streshinskaya, G. M., Tul’skaya, E. M., Potekhina, N. V., Senchenkova, S. N., Dorofeeva, L. V., and Evtushenko, L. I. (2019) New rhamnose-contaning glycopolymers from Rathayibacter iranicus VKM Ac-1602^T cell wall, Carbohydr. Res., 482, 107728, https://doi.org/10.1016/j.carres.2019.06.007.

7. Шашков А. С., Тульская Е. М., Потехина Н. В., Дмитренок А. С., Сенченкова С. Н., Зайчиков В. А., Дорофеева Л. В., Евтушенко Л. И. (2021) Рамнан и пируватсодержащая тейхуроновая кислота клеточной стенки Rathayibacter sp. BKM Ac-2759, Биохимия, 86, 595-606, https://doi.org/10.31857/S0320972521040114.

8. Shashkov, A. S., Lipkind, G. M., Knirel, Y. A., and Kochetkov, N. K. (1988) Stereometrical factors determining the effects of glycosylation on the ¹³C chemical shifts in carbohydrates, Magn. Reson. Chem., 26, 735-747, https://doi.org/10.1002/mrc.1260260904.

9. Jansson, P.-E., Kenne, L., and Widmalm, G. (1989) Computer-assisted structural analysis of polysaccharides with an extended version of CASPER using 1H- and 13C-n.m.r. data, Carbohydr. Res., 188, 169-191, https://doi.org/10.1016/0008-6215(89)84069-8.

10. Altona, C., and Haasnoot, C. A. G. (1980) Prediction of anti and gauche vicinal proton-proton coupling constants in carbohydrates: a simple additivity rule for pyranose rings, Org. Magn. Reson., 13, 417-429, https://doi.org/10.1002/mrc.1270130606.

11. Bock, K., and Pedersen C. (1983) Carbon 13 nuclear magnetic resonance spectroscopy of monosaccharides, Adv. Carbohydr. Chem. Biochem., 41, 27-66, https://doi.org/10.1016/S0065-2318(08)60055-4.

12. Шашков А. С., Тульская Е. М., Дмитренок А. С., Стрешинская Г. М., Потехина Н. В., Сенченкова С. Н., Пискункова Н. Ф., Дорофеева Л. В., Евтушенко Л. И. (2018) Рамнозосодержащие гликополимеры клеточных стенок Rathayibacter toxicus BKM Ac-1600 и «Rathayibacter tanaceti» BKM Ac-2596, Биохимия, 83, 915-925, https://doi.org/10.1134/S0006297918060093.

13. Garegg, P. J., Jansson, P.-E., Lindberg, B., Lindh, F., and Lönngren, J. (1980) Configuration of the acetal carbon atom of pyruvic acid acetals in some bacterial polysaccharides, Carbohydr. Res., 79, 127-132, https://doi.org/10.1016/S0008-6215(00)83666-6.

14. Shashkov, A. S., Tul’skaya, E. M., Streshinskaya, G. M., Dmitrenok, A. S., Potekhina, N. V., Senchenkova, S. N., Piskunkova, N. F., Dorofeeva, L. V., and Evtushenko, L. I. (2020) Rhamnomannans and teichuronic acid from the cell wall of Rathayibacter tritici VKM Ac-1603^T, Biochemistry (Moscow), 85, 369-377, https://doi.org/10.1134/S0006297920030128.

15. Shashkov, A. S., Potekhina, N. V., Tul’skaya, E. M, Dmitrenok, A. S., Senchenkova, S. N., Torgov, V. I., Dorofeeva, L. V., and Evtushenko, L. I. (2024) New lactate- and pyruvate-containing polysaccharide and rhamnomannan with xylose residues from the cell wall of Rathayibacter oskolensis VKM Ac-2121^T, Carbohydr. Res., 540, 109145, https://doi.org/10.1016/j.carres.2024.109145.

16. Shashkov, A. S., Potekhina, N. V., Dmitrenok, A. S., Tul’skaya, E. M., Senchenkova, S. N., Dorofeeva, L. V., Zaychikov, V. A. and Evtushenko, L. I. (2021) D-Rhamnan and teichuronic acid from the cell wall of Rathayibacter caricis VKM Ac-1799^T, Carbohydr. Res., 499, 108233, https://doi.org/10.1016/j.carres.2021.