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Journal of bacteriology1999Oct01Vol.181issue(19)

サルモネラエンテリカのプロパンジオール利用(PDU)オペロンは、補酵素B(12)依存性1、2-プロパンジオール分解に関与する多面体オルガネラの形成に必要な遺伝子を含む。

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文献タイプ:
  • Journal Article
  • Research Support, Non-U.S. Gov't
  • Research Support, U.S. Gov't, P.H.S.
概要
Abstract

Salmonella enterica Serovar Typhimurium LT2のプロパンジオール利用(PDU)オペロンには、1,2-プロパンジオールのコエンザイムB(12)依存性異化に必要な遺伝子が含まれています。ここでは、PDUオペロンの完成したDNA配列が提示されています。以前に未発表のPDU DNA配列の分析は、PDUオペロンが水平遺伝子導入によって獲得され、16の仮想遺伝子の同定を可能にしたことを示す以前の研究を実証しました。これにより、PDUオペロンの遺伝子の総数が21になり、PDU遺伝子座の遺伝子の総数が23になります。これらのうち、6つの機能のタンパク質が6つをエンコードし、GenBankで見つかった既知の機能のシーケンスと密接に関連していません。輸送と規制に関与する2つのエンコードタンパク質。おそらく、1,2-プロパンジオール分解の経路に必要な6つのエンサイムをエンコードします。アデノシルコバラミン(ADOCBL)依存性ディオールデヒドラターゼの再活性化に使用されるタンパク質に関連する2つのエンコードタンパク質。カルボキシソームとして知られる多面体オルガネラの形成に関与するタンパク質に関連する5つのエンコードタンパク質と、カルボキソーム層に関与したものと遠く関連していると思われる2つのエンコードタンパク質。さらに、S。entericaは、1,2-プロパンジオールの分解に関与する多面体体を形成することが示されています。ポリヘドラは、プロパンジオールの好気性または嫌気性の成長中に形成されますが、他の炭素源では成長中ではありません。遺伝子検査は、PDUオペロンの遺伝子が多面体の体形成に必要であり、免疫電子顕微鏡検査がAdoCBL依存性ジオールデヒドラターゼがこれらのポリヘドラに関連していることを示していることを示しています。これは、多面体に関連するB(12)依存性酵素の最初の証拠です。ポリヘドラは、カルボキシソームのシェルに関連するタンパク質シェル内に包まれたAdoCBL依存性ジオールデヒドラターゼ(およびおそらく他のタンパク質)で構成されていることが提案されています。これらの異常な多面体体の特定の機能は決定されませんでしたが、いくつかの可能性について説明します。

Salmonella enterica Serovar Typhimurium LT2のプロパンジオール利用(PDU)オペロンには、1,2-プロパンジオールのコエンザイムB(12)依存性異化に必要な遺伝子が含まれています。ここでは、PDUオペロンの完成したDNA配列が提示されています。以前に未発表のPDU DNA配列の分析は、PDUオペロンが水平遺伝子導入によって獲得され、16の仮想遺伝子の同定を可能にしたことを示す以前の研究を実証しました。これにより、PDUオペロンの遺伝子の総数が21になり、PDU遺伝子座の遺伝子の総数が23になります。これらのうち、6つの機能のタンパク質が6つをエンコードし、GenBankで見つかった既知の機能のシーケンスと密接に関連していません。輸送と規制に関与する2つのエンコードタンパク質。おそらく、1,2-プロパンジオール分解の経路に必要な6つのエンサイムをエンコードします。アデノシルコバラミン(ADOCBL)依存性ディオールデヒドラターゼの再活性化に使用されるタンパク質に関連する2つのエンコードタンパク質。カルボキシソームとして知られる多面体オルガネラの形成に関与するタンパク質に関連する5つのエンコードタンパク質と、カルボキソーム層に関与したものと遠く関連していると思われる2つのエンコードタンパク質。さらに、S。entericaは、1,2-プロパンジオールの分解に関与する多面体体を形成することが示されています。ポリヘドラは、プロパンジオールの好気性または嫌気性の成長中に形成されますが、他の炭素源では成長中ではありません。遺伝子検査は、PDUオペロンの遺伝子が多面体の体形成に必要であり、免疫電子顕微鏡検査がAdoCBL依存性ジオールデヒドラターゼがこれらのポリヘドラに関連していることを示していることを示しています。これは、多面体に関連するB(12)依存性酵素の最初の証拠です。ポリヘドラは、カルボキシソームのシェルに関連するタンパク質シェル内に包まれたAdoCBL依存性ジオールデヒドラターゼ(およびおそらく他のタンパク質)で構成されていることが提案されています。これらの異常な多面体体の特定の機能は決定されませんでしたが、いくつかの可能性について説明します。

The propanediol utilization (pdu) operon of Salmonella enterica serovar Typhimurium LT2 contains genes needed for the coenzyme B(12)-dependent catabolism of 1,2-propanediol. Here the completed DNA sequence of the pdu operon is presented. Analyses of previously unpublished pdu DNA sequence substantiated previous studies indicating that the pdu operon was acquired by horizontal gene transfer and allowed the identification of 16 hypothetical genes. This brings the total number of genes in the pdu operon to 21 and the total number of genes at the pdu locus to 23. Of these, six encode proteins of unknown function and are not closely related to sequences of known function found in GenBank. Two encode proteins involved in transport and regulation. Six probably encode enzymes needed for the pathway of 1,2-propanediol degradation. Two encode proteins related to those used for the reactivation of adenosylcobalamin (AdoCbl)-dependent diol dehydratase. Five encode proteins related to those involved in the formation of polyhedral organelles known as carboxysomes, and two encode proteins that appear distantly related to those involved in carboxysome formation. In addition, it is shown that S. enterica forms polyhedral bodies that are involved in the degradation of 1,2-propanediol. Polyhedra are formed during either aerobic or anaerobic growth on propanediol, but not during growth on other carbon sources. Genetic tests demonstrate that genes of the pdu operon are required for polyhedral body formation, and immunoelectron microscopy shows that AdoCbl-dependent diol dehydratase is associated with these polyhedra. This is the first evidence for a B(12)-dependent enzyme associated with a polyhedral body. It is proposed that the polyhedra consist of AdoCbl-dependent diol dehydratase (and perhaps other proteins) encased within a protein shell that is related to the shell of carboxysomes. The specific function of these unusual polyhedral bodies was not determined, but some possibilities are discussed.

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