アルカリゲネスeutrophusからの2つのCBB CO2固定オペロンの遠位部分を形成する遺伝子の分析

通性化学療法栄養栄養性アルカリゲンeutrophus H16では、カルバン炭素還元サイクルの酵素をコードする遺伝子（CBB遺伝子）のほとんどが2つの非常に相同性CBBオペロン内で組織化され、1つは染色体に位置し、もう1つはメガプラミドPHG1に配置されています。オペロンのプロモーター - 距離部分のヌクレオチド配列決定により、CBBG、CBBK、およびCBBAと指定された3つのオープンリーディングフレームが明らかになりました。データベースの類似性検索と大腸菌のサブクローン遺伝子の類似性検索により、それらはカルバンサイクル酵素グリセルアルデヒド-3-リン酸デヒドロゲナーゼ、3-ホスホグリセリ酸キナーゼ、およびクラスIIフルクトース-1,6-ビスリン酸アルドラーゼをコードする遺伝子としてそれらを特定しました。アルドラーゼは、クラスIIアルドラーゼの新しいサブタイプとして、Rhodobacter sphaeroidesおよびBacillus subtilisの酵素と一緒にグループ化できます。A. eutrophusのCBBオペロン変異体による表現型補完分析は、CBBG産物が生物の独立栄養成長に不可欠であることを示したが、CBBKとCBBAの産物は、慢染色体上の他の場所にエンコードされたイソ酵素によって置き換えることができることを示した。CBBKおよびCBBAにそれぞれ、CBBオペロンの一部として2つの遺伝子を確認することは、それぞれCBBKおよびCBBAに関連していないか、または低いプロモーター活性のみが関連していました。CBBAの下流では、2つのCBBオペロン全体で非常に高い全体的なヌクレオチド配列同一性（約94％）が中止し、CBBAがオペロンの最もプロモーター距離遺伝子であることを示唆しています。

In the facultative chemoautotroph Alcaligenes eutrophus H16, most of the genes (cbb genes) encoding enzymes of the Calvin carbon reduction cycle are organized within two highly homologous cbb operons, one located on the chromosome and the other on the megaplasmid pHG1. Nucleotide sequencing of the promoter-distal part of the operons revealed three open reading frames, designated cbbG, cbbK, and cbbA. Similarity searches in databases and heterologous expressions of the subcloned genes in Escherichia coli identified them as genes encoding the Calvin cycle enzymes glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase, 3-phosphoglycerate kinase, and a class II fructose-1,6-bisphosphate aldolase, respectively. The aldolase could be grouped together with the enzymes from Rhodobacter sphaeroides and Bacillus subtilis as a new subtype of class II aldolases. A phenotypic complementation analysis with a cbb operon mutant of A. eutrophus showed that the cbbG product is essential for autotrophic growth of the organism, whereas the products of cbbK and cbbA can apparently be substituted by isoenzymes encoded elsewhere on the chromosome. No or only low constitutive promoter activity was associated with cbbK and cbbA, respectively, confirming the two genes as parts of the cbb operon. Downstream of cbbA, the very high overall nucleotide sequence identity (about 94%) prevailing throughout the two cbb operons discontinues, suggesting that cbbA is the most promoter-distal gene of the operon.