R‑ и S‑Пируватсодержащий полисахарид клеточной стенки Rathayibacter sp. ВКМ Ac‑2927

Аннотация

Химическими методами и методом спектроскопии ЯМР установлены структуры двух гликополимеров клеточной стенки штамма Rathayibacter sp. ВКМ Ac‑2927 (семейство Microbacteriaceae, класс Actinomycetes), изолированного из листьев липы, поражённых листовым минёром. Первый полимер, рамноманнан с гетерогенной цепью, построен из регулярно чередующихся остатков α‑D‑рамнозы и α‑D‑маннозы, связанных (1→3)‑ и (1→2)‑гликозидными связями, и содержит в минорном количестве боковые остатки β‑D‑ксилопиранозы (структура представлена в тексте). Второй полимер, ацеталированный R‑ и S‑пировиноградной кислотой, состоит из разветвлённых тетрасахаридных звеньев: →3)‑α‑D‑Galp4,6-(R‑Pyr)‑(1→3)‑β‑D‑Glcp‑(1→6)‑[β‑D‑Galp3,4-(S‑Pyr)‑(1→4)]‑α‑D‑Manp‑(1→. Структура данного полисахарида является новой для представителей Rathayibacter и прокариот в целом. Результаты настоящего исследования свидетельствуют о структурном разнообразии микробных гликополимеров и согласуются с ранее полученными данными о специфичности их состава для видов рода Rathayibacter.

Сноски

* Адресат для корреспонденции.

Вклад авторов

М.С. Кокоулин – съёмка и расшифровка спектров ЯМР, химический анализ препаратов, написание текста статьи; Н.В. Потехина и Е.М. Тульская – получение клеточной стенки и выделение гликополимеров, их первичный химический анализ, написание текста статьи; Ю.В. Оспенников – выделение, первичная идентификация, культивирование и получение биомассы штамма Rathayibacter sp. ВКМ Ac-2927; 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, кафедра микробиологии, 2021‒2027 гг.

Благодарности

Работа выполнена с использованием оборудования Дальневосточного центра структурных молекулярных исследований (ЯМР- и масс-спектрометрии) (ЦСМИ ТИБОХ ДВО РАН).

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Соблюдение этических норм

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

Список литературы

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

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

3. 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.

4. Шашков А. С., Потехина Н. В, Тульская Е. М., Дмитренок А. С., Сенченкова С. Н., Дорофеева Л. В., Евтушенко Л. И. (2024) Новые рамнозосодержащие гликополимеры клеточной стенки Rathayibacter festucae ВКМ Ac-1390^T, Биохимия, 89, 2081-2091, https://doi.org/10.31857/S0320972524120051.

5. Tarlachkov, S. V., Ospennikov, Y. V., Demidov, A. V., Starodumova, I. P., Dorofeeva, L. V., Prisyazhnaya, N. V., et al. (2022) Draft genome sequences of 9 actinobacteria from the family Microbacteriaceae associated with insect- and nematode-damaged plants, Microbiol. Res. Announc., 11, e00487-22, https://doi.org/10.1128/mra.00487-22.

6. Potekhina, N. V., Streshinskaya, G. M., Tul’skaya, E. M., and Shashkov, A. S. (2011) In Methods in Microbiology (Rainey, F. A., and Oren, A., eds), Vol. 38, Academic Press/Elsevier, Amsterdam, pp. 131-164, https://doi.org/10.1016/B978-0-12-387730-7.00020-6.

7. Dmitrenok, A. S., Streshinskaya, G. M., Tul’skaya, E. M., Potekhina, N. V., Senchenkova, S. N., Shashkov, A. S., Bilan, M. I., Starodumova, I. P., Bueva, O. V., and Evtushenko, L. I. (2017) Pyruvylated cell wall glycopolymers of Promicromonospora citrea VKM Ac-665^T and Promicromonospora sp. VKM Ac-1028, Carbohydr. Res., 449, 34-142, https://doi.org/10.1016/j.carres.2017.07.008.

8. Leontein, K., Lindberg, B., and Lonngren, J. (1978) Assignment of absolute configuration of sugars by g.l.c. of their acetylated glycosides formed from chiral alcohols, Carbohydr. Res., 62, 359-362, https://doi.org/10.1016/S0008-6215(00)80882-4.

9. 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.

10. 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.

11. Chun, J., Oren, A., Ventosa, A., Christensen, H., Arahal, D. R., da Costa M. S., Rooney, A. P., Yi, H., Xu, X. W., De Meyer, S., and Trujillo, M. E. (2018) Proposed minimal standards for the use of genome data for the taxonomy of prokaryotes, Int. J. Syst. Evol. Microbiol., 68, 461-466, https://doi.org/10.1099/ijsem.0.002516.