シトクロムP450モノキシゲナーゼのRNAiサイレンシングは、糸状の真菌であるグラフィウムSPの能力を破壊し、短鎖のガス状アルカンとエーテルで成長する

Graphium sp。（ATCC 58400）糸状菌である（ATCC 58400）は、短鎖アルカンとエーテルで成長する数少ない真核生物の1つです。この研究では、この真菌がアルカンとエーテルの酸化経路の最初のステップを触媒できるようにする遺伝的基盤を調査しました。遺伝子であるCYP52L1が同定され、クローン化され、機能的にはアルカン酸化シトクロムP450（GSPALK1）として特徴付けられました。CYP52L1の分析は、酵母に見られる中鎖アルカン酸化酵素で構成されるCYP52シトクロムP450ファミリーのメンバーであることを示唆しています。ただし、GSPALK1の他のCYP52メンバーとの系統解析は、それらが密接に関連していないことを示唆しています。CYP52L1の転写後のDS-RNAを介した遺伝子サイレンシングは、この真菌がアルカンとエーテルを酸化する能力を大幅に低下させましたが、これらの経路の下流の代謝ステップは影響を受けませんでした。集合的に、この研究の結果は、GSPALK1がアルカンとエーテルの初期酸化を触媒するが、アルカンまたはエーテル代謝の後のステップには関与していない酵素であることを示唆しています。

Graphium sp. (ATCC 58400), a filamentous fungus, is one of the few eukaryotes that grows on short-chain alkanes and ethers. In this study, we investigated the genetic underpinnings that enable this fungus to catalyze the first step in the alkane and ether oxidation pathway. A gene, CYP52L1, was identified, cloned and functionally characterized as an alkane-oxidizing cytochrome P450 (GSPALK1). Analysis of CYP52L1 suggests that it is a member of the CYP52 cytochrome P450 family, which is comprised of medium- and long-chain alkane-oxidizing enzymes found in yeasts. However, phylogenetic analysis of GSPALK1 with other CYP52 members suggests they are not closely related. Post-transcriptional ds-RNA-mediated gene silencing of CYP52L1 severely reduced the ability of this fungus to oxidize alkanes and ethers, however, downstream metabolic steps in these pathways were unaffected. Collectively, the results of this study suggest that GSPALK1 is the enzyme that catalyzes the initial oxidation of alkanes and ethers but is not involved in the later steps of alkane or ether metabolism.