Identification of Electron Transfer in the System of Ferredoxins and Ferredoxin Reductases from Mycolicibacterium smegmatis

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

Steroid-26-monooxygenases belong to the cytochrome P450 superfamily and function as part of three-component systems together with ferredoxins and ferredoxin reductases providing electron transport. The P450-dependent redox partners of the actinobacterial strain Mycolicibacterium smegmatis mc2155 were investigated. The genes encoding mycolibacterial ferredoxins (FdxD and FdxE) and ferredoxin reductases (FdrA and FprA) were overexpressed in E. coli cells. A scheme for isolation and purification of synthesized recombinant proteins using affinity chromatography was developed, resulting in electrophoretically homogeneous preparations. Spectral analysis of ferredoxin reductase showed absorption peaks characteristic of FAD-containing proteins. The reaction of cytochrome c reduction using recombinant proteins was carried out, demonstrating that FdxD, FdxE, FdrA, and FprA can act as components of electron transport from the reducing equivalents of NAD(P)H.

全文:

受限制的访问

作者简介

D. Epiktetov

Skryabin Institute of Biochemistry and Physiology of Microorganisms, Pushchino Scientific Center for Biological Research, Russian Academy of Sciences, Federal Research Center

编辑信件的主要联系方式.
Email: epiktetoff@gmail.com
俄罗斯联邦, Pushchino, 142290

M. Karpov

Skryabin Institute of Biochemistry and Physiology of Microorganisms, Pushchino Scientific Center for Biological Research, Russian Academy of Sciences, Federal Research Center

Email: epiktetoff@gmail.com
俄罗斯联邦, Pushchino, 142290

M. Donova

Skryabin Institute of Biochemistry and Physiology of Microorganisms, Pushchino Scientific Center for Biological Research, Russian Academy of Sciences, Federal Research Center

Email: epiktetoff@gmail.com
俄罗斯联邦, Pushchino, 142290

参考

  1. Bertani G. Studies on Lysogenesis I. The mode of phage liberation by lysogenic Escherichia coli // J. Bacteriol. 1951. V. 62. P. 293–300.
  2. Donova M.V. Current Trends and Perspectives in Microbial Bioconversions of Steroids // Microbial Steroids. Methods in Molecular Biology / Eds. Barreiro C., Barredo J.L. N.Y.: Humana, 2023. V. 2704. P. 3–21.
  3. Fernandez-Cabezon L., Galan B., Garcia J.L. Engineering Mycobacterium smegmatis for testosterone production // Microb. Biotechnol. 2017. V. 10. P. 151–161.
  4. Fischer F., Raimondi D., Aliverti A., Zanetti G. Mycobacterium tuberculosis FprA, a novel bacterial NADPH-ferredoxin reductase // Eur. J. Biochem. 2002. V. 269. P. 3005–3013.
  5. Garcia J.L., Uhia I., Galan B. Catabolism and biotechnological applications of cholesterol degrading bacteria // Microb. Biotechnol. 2012. V. 5. P. 679–699.
  6. Garcia-Fernandez E., Frank D.J., Galan B., Kells P.M., Podust L.M., Garcia J.L., Ortiz de Montellano P.R. A highly conserved mycobacterial cholesterol catabolic pathway // Environ. Microbiol. 2013. V. 15. P. 2342–2359.
  7. Hannemann F., Bichet A., Ewen K.M., Bernhardt R. Cytochrome P450 systems ‒ biological variations of electron transport chains // Biochim. Biophys. Acta. 2007. V. 1770. P. 330–344.
  8. Lu Y., Qiao F., Li Y., Sang X.-H., Li C.-R., Jiang J.-D., Yang X.-Y., You X.-F. Recombinant expression and biochemical characterization of Mycobacterium tuberculosis 3Fe-4S ferredoxin Rv1786 // Appl. Microbiol. Biotechnol. 2017. V. 101. P. 7201–7212.
  9. Ortega Ugalde S., de Koning C.P., Wallraven K., Bruyneel B., Vermeulen N.P., Grossmann T.N., Bitter W., Commandeur J.-N.M., Vos J.C. Linking cytochrome P450 enzymes from Mycobacterium tuberculosis to their cognate ferredoxin partners // Appl. Microbiol. Biotechnol. 2018. V. 102. P. 9231–9242.
  10. Snapper S.B., Melton R.E., Mustafa S., Kieser T., Jacobs W.R., Jr. Isolation and characterization of efficient plasmid transformation mutants of Mycobacterium smegmatis // Mol. Microbiol. 1990. V. 11. P. 1911–1919.
  11. Tartoff K.D., Hobbs C.A. Improved media for growing plasmid and cosmid clones // Bethesda Res. Lab. Focus. 1987. V. 9. P. 12.
  12. Tekucheva D.N., Nikolayeva V.M., Karpov M.V., Timakova T.A., Shutov A.A., Donova M.V. Bioproduction of testosterone from phytosterol by Mycolicibacterium neoaurum strains: “one-pot”, two modes // Bioresour. Bioprocess. 2022. V. 9. P. 116.
  13. Wilburn K.M., Fieweger R.A., VanderVen B.C. Cholesterol and fatty acids grease the wheels of Mycobacterium tuberculosis pathogenesis // Pathog. Dis. 2018. V. 76. Art. fty021. P. 21.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
2. Fig. 1. Purification of proteins using Ni-NTA agarose: (a) Purification chromatograms FdxE, FdxD, FprA and FdrA. The arrows indicate the peaks of elution. The solid line is the absorption at 280 nm, the dotted line is the concentration of imidazole. (b) Electrophoregrams of protein preparations FprA, FdrA, FdxE and FdxD. M is a marker of molecular weights.

下载 (268KB)
3. Fig. 2. Analysis of the structure and activity of recombinant proteins: 3D models of FdrA (a) and FprA (b) proteins. Absorption spectra of FdrA and FprA (c): 1 — FAD, 2 — FprA, 3 — FdrA. The recovery rate of cytochrome with redox pairs at 550 nm (g): 1 — FdrA-FdxD, 2 — FprA-FdxD, 3 — FprA-FdxE, 4 — FdrA-FdxE.

下载 (254KB)

版权所有 © Russian Academy of Sciences, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».