PSEUDOMONAS緑膿菌の多機能ホスホパンテエチニルトランスフェラーゼをコードするPCPの遺伝的特性評価

脂肪酸合成酵素（一次代謝）、非リボソームペプチドシンターゼ、ポリケチドシンターゼ（二次代謝）には、ホスホパンテテチニル（PPANT）依存性担体タンパク質が含まれています。通常、専用のPPANTトランスフェラーゼによって触媒されます。PPANT依存性担体タンパク質は豊富ですが、Pseudomonas aeruginosaは、一次代謝と二次代謝の両方で機能するPCPによってコードされるPPANTトランスフェラーゼを1つだけ所有していることが以前に示されていました。この概念と一致するのは、PCPが大腸菌ACPSおよびENTD遺伝子の変異を遺伝的に補完することができるという我々の発見であり、それぞれ脂肪酸合成のアポアシルキャリアタンパク質（ACP）シンターゼとエンテロバクチン合成のPPANTトランスフェラーゼをコードすることができます。また、surfactin合成に不可欠なPPANTトランスフェラーゼをコードする遺伝子に影響を与える亜種SFP変異を補完します。PCPS挿入変異体は、大腸菌ACPS遺伝子をトランスの染色体統合要素に運ぶ株でのみ構築でき、PCPのin vitroの本質性は脂肪酸合成のAPO-ACPの活性化の要件によるものであることを意味します。条件付きPCP変異体は非蛍光であり、ピオバージンとピオチェリンを産生せず、鉄キレート剤の存在下では成長しません。ここで提示されたデータは、PCPが脂肪酸とシデロフォアの両方の代謝の両方で重要な役割を果たすことを初めて確認しています。

Fatty acid synthases (primary metabolism), non-ribosomal peptide synthases and polyketide synthases (secondary metabolism) contain phosphopantetheinyl (Ppant)-dependent carrier proteins that must be made functionally active by transfer of the 4'-Ppant moiety from coenzyme A. These reactions are usually catalysed by dedicated Ppant transferases. Although rich in Ppant-dependent carrier proteins, it was previously shown that Pseudomonas aeruginosa possesses only one Ppant transferase, encoded by pcpS, which functions in both primary and secondary metabolism. Consistent with this notion are our findings that pcpS can genetically complement mutations in the Escherichia coli acpS and entD genes, encoding the apo-acyl carrier protein (ACP) synthase of fatty acid synthesis and a Ppant transferase of enterobactin synthesis, respectively. It also complements a Bacillus subtilis sfp mutation affecting a gene encoding a Ppant transferase essential for surfactin synthesis. A pcpS insertion mutant could only be constructed in a strain carrying the E. coli acpS gene on a chromosomally integrated element in trans, implying that the in vitro essentiality of pcpS is due to its requirement for activation of apo-ACP of fatty acid synthesis. The conditional pcpS mutant is non-fluorescent, does not produce pyoverdine and pyochelin, and does not grow in the presence of iron chelators. The data presented here for the first time confirm that PcpS plays an essential role in both fatty acid and siderophore metabolism.