Enterobacter cloacaeおよびEnterobacter gergoviae株のエステラーゼ加水分解パラベンのコード化された遺伝子PRBA

新しい遺伝子PRBAは、Enterobacter cloacae株EMにおけるパラベンのエステル結合の加水分解の原因となるエステラーゼをコードします。この遺伝子は、EM株の染色体上に位置し、いくつかのPCRアプローチによってクローン化されました。PRBA遺伝子は、533アミノ酸の未熟タンパク質をコードします。最初の31は、54.6 kDaの推定分子量の成熟タンパク質を生成する提案されたシグナルペプチドを表します。この酵素は、主に真核起源の他のBカルボキシルエステラーゼと類似しています。以前はパラベンを加水分解できていなかった大腸菌の株におけるPRBA遺伝子のクローニングと発現は、メチルパラベンに対する形質転換株の耐性の増加とともに、株の元の活性に匹敵する加水分解能力の獲得をもたらしました。PRBAのホモログの存在は、エンテロバクターゲルゴビア、エンテロバクターアエロゲンズ、シュードモナスアグロメラン、大腸菌、シュードモナスエアルジノサ、ブルクホルディアセパシアなど、日和見感染の原因となる可能性のある遍在性細菌でテストされました。テストされた41の総株のうち、2株のE. gergoviaeと1株のBurkholderia cepaciaは、ほぼ完全に800 mgのメチルパラベンリットル（-1）を分解することができました。G1とG12という名前のE. gergoviaeの2つの株には、E。cloacaeのPRBA遺伝子に高い相同性を示し、同等のパラベンエステラーゼ活性を実証した遺伝子が含まれていました。分離されたE. cloacaeとE. gergoviae株の位置間の重要な地理的距離は、PRBA遺伝子の効率的な移動メカニズムの可能性を示唆しており、日和見感染の共通の供給源を表すユビキタス細菌のパラベンに対する追加の耐性を付与します。

The new gene prbA encodes an esterase responsible for the hydrolysis of the ester bond of parabens in Enterobacter cloacae strain EM. This gene is located on the chromosome of strain EM and was cloned by several PCR approaches. The prbA gene codes for an immature protein of 533 amino acids, the first 31 of which represent a proposed signal peptide yielding a mature protein of a putative molecular mass of 54.6 kDa. This enzyme presents analogies with other type B carboxylesterases, mainly of eukaryotic origin. The cloning and expression of the prbA gene in a strain of Escherichia coli previously unable to hydrolyze parabens resulted in the acquisition of a hydrolytic capacity comparable to the original activity of strain EM, along with an increased resistance of the transformed strain to methyl paraben. The presence of homologues of prbA was tested in additional ubiquitous bacteria, which may be causative factors in opportunistic infections, including Enterobacter gergoviae, Enterobacter aerogenes, Pseudomonas agglomerans, E. coli, Pseudomonas aeruginosa, and Burkholderia cepacia. Among the 41 total strains tested, 2 strains of E. gergoviae and 1 strain of Burkholderia cepacia were able to degrade almost completely 800 mg of methyl paraben liter(-1). Two strains of E. gergoviae, named G1 and G12, contained a gene that showed high homology to the prbA gene of E. cloacae and demonstrated comparable paraben esterase activities. The significant geographical distance between the locations of the isolated E. cloacae and E. gergoviae strains suggests the possibility of an efficient transfer mechanism of the prbA gene, conferring additional resistance to parabens in ubiquitous bacteria that represent a common source of opportunistic infections.