ХАРАКТЕРИСТИКА ЖЕЛЕЗОСОДЕРЖАЩИХ НИТРИЛГИДРАТАЗ ПОЧВЕННЫХ БАКТЕРИЙ РОДА RHODOCOCCUS

##plugins.themes.bootstrap3.article.sidebar##

PDF
Опубликован: окт 22, 2018
Ключевые слова:
почвенные бактерии рода rhodococcus нитрилгидратаза аминокислотные замены

##plugins.themes.bootstrap3.article.main##

Анна Валерьевна Максимова
ФГБУН Институт экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН
Марина Валентиновна Кузнецова
ФГБУН Институт экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН

Аннотация

Проведена детекция генов, кодирующих α- и β-субъединицы железосодержащих нитрилгидратаз, среди альдоксим- и нитрилутилизирующих микроорганизмов, выделенных из образцов природных и антропогенно-загрязненных почв. Встречаемость генов фермента не зависела от субстрата, на котором были выделены бактерии (р = 0.73). Показана высокая гомология nha и nhb с известными последовательностями нитрилгидратаз из базы данных GenBank (от 84 до 99%). Секвенирование генов не выявило мутаций в областях, кодирующих активные или регуляторные центры ферментов. Отмечено преобладание замен среди штаммов, выделенных из загрязненных почвенных образцов (66.7% для α-субъединицы и 70.0% для β-субъединицы). Полученные аминокислотные последовательности ферментов почвенных изолятов содержали как характерные для рода Rhodococcus, так и уникальные замены шинокислотнык остатков. У штамма R. erythropolis Б4-4, выделенного из почвы, загрязненной акриламидом, обнаружена радикальная аминокислотная замена тирозина на серин в 85 сайте а-субъединицы.

##plugins.themes.bootstrap3.article.details##

Как цитировать
Максимова, А. В., & Кузнецова, М. В. (2018). ХАРАКТЕРИСТИКА ЖЕЛЕЗОСОДЕРЖАЩИХ НИТРИЛГИДРАТАЗ ПОЧВЕННЫХ БАКТЕРИЙ РОДА RHODOCOCCUS. Вестник Пермского университета. Серия Биология, (1), 46–53. извлечено от https://press.psu.ru/index.php/bio/article/view/1787
Выпуск
№ 1 (2016): Вестник Пермского университета. Серия «Биология»=Bulletin of Perm University. Biology
Раздел
Микробиология

Лицензионный договор на право использования научного произведения в научных журналах, учредителем которых является Пермский государственный национальный исследовательский университет

Скачать лицензионный договор

Текст Договора размещен на сайте Пермского государственного национального исследовательского университета http://www.psu.ru/, а также его можно получить по электронной почте в «Отделе научных периодических и продолжающихся изданий ПГНИУ»: YakshnaN@psu.ru или в редакциях научных журналов ПГНИУ.

Биографии авторов

Анна Валерьевна Максимова, ФГБУН Институт экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН

Инженер лаборатории молекулярной микробиологии и биотехнологии

Марина Валентиновна Кузнецова, ФГБУН Институт экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН

Доктор медицинских наук, с.н.с. лаборатории молекулярной микробиологии и биотехнологии

Библиографические ссылки

Бачинский А.Г. Структура и помехоустойчивость генетического кода // Общая биология. 1976. Т. 37. С. 163-173.

Бутвиловский A.B., Черноус ЕА. Методы определения характера аминокислотных замен: учеб.-метод. пособие. Минск: БГМУ. 2008. 28 с.

Волькенштейн М. Общая биофизика. М.: Наука, 1978. 590 с.

Гловер Д. Клонирование ДНК. Методы. М.: Мир, 1988.538 с.

Asano Г., Tani Y., Yamada Н. A new enzyme «nitrile hydratase» which degrade acetonitrile in combination with amidase // Agricultural and biological chemistry. 1980. Vol. 44. P. 2251-2252.

Brandao P.F.B., ClappJ.P., Bull A.T. Discrimination and taxonomy of geographically diverse strains of nitrile-metabolising actinomycetes using chemometric and molecular sequencing techniques // Environmental Microbiology. 2002. Vol. 4. P. 262-276.

Brandao P.F.B., Clapp J-P., Bull . 1.'/. Diversity of nitrile hydratase and amidase enzyme genes in Rhodococcus erythropolis- recovered from geographically distinct habitats // Applied and Environmental Microbiology. 2003. Vol. 69, № 10. P. 5754-5766.

Grantham R. Amino acid difference formula to help explain protein evolution // Science. 1974. Vol. 185. P. 862-864.

Holtze M.S. et al. Microbial degradation of the ben-zonitrile herbicides dichlobenil, bromoxynil and ioxynil in soil and subsurface environments-insights into degradation pathways, persistent metabolites and involved degrader organism // Environmental Pollution. 2008. Vol. 154. № 2. P. 155-158.

Matron. A.O., Aham M, Walk G. Nitrile hydratase genes are present in multiple eukaryotic supergroups // PLoS ONE. 2012. Vol. 7. P. 1-10.

Mukram I. et al. Isolation and identification of a ni-trile hydrolyzing bacterium and simultaneous utilization of aromatic and aliphatic nitriles // International Biodeterioration and Biodégradation. 2015. Vol. 100. P. 165-171.

Nakasako M. et al. Tertiary and quaternary structures of photoreactive Fe-type nitrile hydratase from Rhodococcus sp. N-771: roles of hydration water molecules in stabilizing the structures and the structural origin of the substrate specificity of the enzyme //Biochemistry. 1999. Vol. 38. P. 9887-9898.

Piersma S.R. et al. Arginine 56 mutation in the beta subunit of nitrile hydratase: importance of hydrogen bonding to the non-heme iron center // Journal of Inorganic Biochemistry. 2000. Vol. 80. P. 283-288.

Prasad S., Bhalla T.C. Nitrile hydratases (NHases): At the interface of academia and industry // Biotechnology Advances. 2010. Vol. 28. P. 725-741.

Sneath P.H.A. Relations between chemical structure and biological activity in peptides // Journal of Theoretical Biology. 1966. Vol. 12. P. 157-195.

Tang H. et al. Universal evolutionary index for amino acid changes // Molecular Biology and Evolution. 2004. Vol. 21. P. 1548-1556.

Verma V., Sangave P. Screening, isolation and identification of nitrilase producing bacteria from soil // International Journal of Pharmaceutical Sciences and Research. 2015. Vol. 6. P. 1950-1957.

Yamada H., Kobayashi M. Nitrile hydratase and its application to industrial production of acrylamide // Bioscience Biotechnology and Biochemistry. 1996. Vol. 60. P. 1391-1400.

References

Bachinskij A.G. [Structure and immunity of the genetic code]. Obshhaja biologija. V. 37 (1976): pp. 163-173. (In Russ.).

Butvilovskij A. V., Chernous E.A. Metody opredelenija haraktera aminokislotnyh zamen: ucheb.-metod. posobie [Methods of determination of nature of amino-acid replacement]. Minsk, BGMU Publ., 2008. 28 p. (In Russ.).

Vol'kenshtejn M. Obshhaja biofizika [General biophysics]. Moscow, Nauka Publ., 1978. 590 p. (In Russ.).

Glover D. Klonirovanie DNK. Metody [Cloning of DNA. Methods], Moscow, Mir Publ., 1988. 538 p. (In Russ.).

Asano Y., Tani Y., Yamada H. A new enzyme «nitrile hydratase» which degrade acetonitrile in combination with amidase. Agricultural and biological chemistry. V. 44 (1980): pp. 2251-2252.

Brandao P.F.B., Clapp J.P., Bull A.T. Discrimination and taxonomy of geographically diverse strains of nitrile-metabolising actinomycetes using chemometric and molecular sequencing techniques. Environmental Microbiology. V. 4 (2002): pp. 262-276.

Brandao P.F.B., Clapp J.P., Bull A.T. Diversity of nitrile hydratase and amidase enzyme genes in Rhodococcus erythropolis recovered from geographically distinct habitats. Applied and Environmental Microbiology. V. 69, № 10 (2003): pp. 5754-5766.

Grantham R. Amino acid difference formula to help explain protein evolution. Science. V. 185 (1974): pp. 862-864.

Holtze M.S. et al. Microbial degradation of the ben-zonitrile herbicides dichlobenil, bromoxynil and ioxynil in soil and subsurface environments-insights into degradation pathways, persistent metabolites and involved degrader organism. Environmental Pollution. V. 154, №2 (2008): pp. 155-158.

Marron A.O., Akam M., Walk G. Nitrile hydratase genes are present in multiple eukaryotic supergroups. PLoSONE. V. 7 (2012): pp. 1-10.

Mukram I. et al. Isolation and identification of a nitrile hydrolyzing bacterium and simultaneous utilization of aromatic and aliphatic nitriles. International Biodeterioration and Biodégradation. V. 100 (2015): pp. 165-171.

Nakasako M. et al. Tertiary and quaternary structures of photoreactive Fe-type nitrile hydratase from Rhodococcus sp. N-771: roles of hydration water molecules in stabilizing the structures and the structural origin of the substrate specificity of the enzyme. Biochemistry. V. 38 (1999): pp. 9887-9898.

Piersma S.R. et al. Arginine 56 mutation in the beta subunit of nitrile hydratase: importance of hydrogen bonding to the non-heme iron center. Journal of Inorganic Biochemistry. V. 80 (2000): pp. 283-288.

Prasad S., Bhalla T.C. Nitrile hydratases (NHases): At the interface of academia and industry. Biotechnology Advances. V. 28 (2010): pp. 725-741.

Sneath P.H.A. Relations between chemical structure and biological activity in peptides. Journal of Theoretical Biology. V. 12 (1966): pp. 157-195.

Tang H. et al. Universal evolutionary index for amino acid changes. Molecular Biology and Evolution. V. 21 (2004): pp. 1548-1556.

Verma V., Sangave P. Screening, isolation and identification of nitrilase producing bacteria from soil. International Journal of Pharmaceutical Sciences and Research. V. 6 (2015): pp. 1950-1957.

Yamada H., Kobayashi M. Nitrile hydratase and its application to industrial production of acrylamide. Bioscience Biotechnology and Biochemistry. V. 60 (1996): pp. 1391-1400.

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)