グリオキシレート発酵菌の膜小胞の電子ドナーとしての水素とのグリオキシル酸呼吸によって駆動される電子輸送リン酸化

メタン生成バイナリ共培養flglymのシントロフィー的にグリコール酸受精菌の細菌は、唯一の基質としてグリオキシレートを含む純粋な培養（Flglyr株）で分離されました。この株は、12グリオキシレート、7つのグリコール酸、10 CO2、および3水素に不均衡になりました。グリオキシレートは、マリルCoA経路を介して酸化されました。この経路のすべての酵素、すなわちマリルCoAリアーゼ/マロン：COAリガーゼ、悪性酵素、およびピルビン酸シンターゼは、細胞のない抽出物で実証されました。潜在的な電子キャリアとしてのメナキノンと同様に、グリコールデヒドロゲナーゼ、ハイドロゲナーゼ、およびATPase、およびメナキノンが膜に存在していました。ADPおよびPIからのATP合成に結合したグリコール酸塩[86-207 nmol Min-1（mgタンパク質）-1]へのグリコール酸塩[86-207 nmol min-1（mgタンパク質）-1]への触媒触媒グリオキシル酸還元を触媒した[38-82 nmol min-1（mgタンパク質）-1）]。ATP合成は、プロトノフォアまたはATPase阻害剤（それぞれ最大98％と94％の阻害）によって完全に廃止され、水素としての新しいグリオキシル酸呼吸が駆動される電子輸送リン酸化におけるプロトン変動力の関与を示しています。小胞準備における測定された反応速度により、グリオキシレートあたり0.2-0.5 ATPのATP形成の化学量論が減少しました。

The syntrophically glycolate-fermenting bacterium in the methanogenic binary coculture FlGlyM was isolated in pure culture (strain FlGlyR) with glyoxylate as sole substrate. This strain disproportionated 12 glyoxylate to 7 glycolate, 10 CO2, and 3 hydrogen. Glyoxylate was oxidized via the malyl-CoA pathway. All enzymes of this pathway, i.e. malyl-CoA lyase/malate: CoA ligase, malic enzyme, and pyruvate synthase, were demonstrated in cell-free extracts. Glycolate dehydrogenase, hydrogenase, and ATPase, as well as menaquinones as potential electron carriers, were present in the membranes. Everted membrane vesicles catalyzed hydrogen-dependent glyoxylate reduction to glycolate [86-207 nmol min-1 (mg protein)-1] coupled to ATP synthesis from ADP and Pi [38-82 nmol min-1 (mg protein)-1)]. ATP synthesis was abolished entirely by protonophores or ATPase inhibitors (up to 98 and 94% inhibition, respectively) indicating the involvement of proton-motive force in an electron transport phosphorylation driven by a new glyoxylate respiration with hydrogen as electron donor. Measured reaction rates in vesicle preparations revealed a stoichiometry of ATP formation of 0.2-0.5 ATP per glyoxylate reduced.