Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Điều hòa phosphoryl hóa oxy hóa: Mạng lưới hô hấp linh hoạt của Paracoccus denitrificans
Tóm tắt
Paracoccus denitrificans là một loại vi khuẩn hiếm khí tùy thuận có khả năng điều chỉnh cơ sở hạ tầng trao đổi chất của nó, về số lượng và/hoặc chất lượng, phù hợp với điều kiện tăng trưởng hiện tại. Trong loại vi khuẩn này, hoạt động tương đối của các con đường dị hóa khác nhau chịu sự kiểm soát theo hệ thống thứ bậc. Trong sự hiện diện của oxy, hô hấp hiếu khí, cách chuyển điện tử hiệu quả nhất liên kết với phosphoryl hóa, là ưu tiên hàng đầu. Ở áp suất oxy cao, P. denitrificans tổng hợp một loại oxidase có ái lực tương đối thấp với oxy, trong khi تحت áp lực oxy, một oxidase có ái lực cao được hiện diện cụ thể. Trong điều kiện thiếu oxy, các con đường có hiệu suất chuyển đổi năng lượng tự do thấp hơn được kích thích. Trong sự hiện diện của nitrat, việc biểu hiện một số dehydrogenases đảm bảo sự tiếp tục của phosphoryl hóa oxy hóa thông qua quá trình khử nitrat. Sau khi xác định các thành phần cấu trúc liên quan đến cả mạng lưới hô hấp hiếu khí và kỵ khí của P. denitrificans, thách thức thú vị tiếp theo là tìm kiếm cái nhìn sâu sắc về sự điều hòa của nó. Hai điều hòa phiên mã gần đây đã được chứng minh là tham gia vào việc biểu hiện một số phức hợp hô hấp hiếu khí và/hoặc kỵ khí trong P. denitrificans. Việc hiểu biết về cơ chế điều hòa đang bắt đầu hình thành và hứa hẹn mang lại nhiều điều thú vị trong việc khám phá.
Từ khóa
#Paracoccus denitrificans #điều hòa hô hấp #phosphoryl hóa oxy hóa #vi khuẩn hiếm khí #mạng lưới trao đổi chất.Tài liệu tham khảo
Adman, E. T. (1991).Adv. Protein Chem. 42, 145–197.
Ballard, A. L., and Ferguson, S. J. (1988).Eur. J. Biochem. 174, 207–212.
Batut, J. and Boitard, P. (1994).Anton Leeuwenhoek Int. J. Gen. M. 66, 129–150.
Bell, L. C., Richardson, D. J., and Ferguson, S. J. (1990).FEBS Lett. 265, 85–87.
Berks, B. C., Richardson, D. J., Robinson, C., Reilly, A., Aplin, R. T., and Ferguson, S. J. (1994).Eur. J. Biochem. 220, 117–124.
Berks, B. C., Page, M. D., Richardson, D. J., Reilly, A., Cavill, A., Outen, F., and Ferguson, S. J. (1995).Mol. Microbiol. 15, 319–331.
Berry, E. A., and Trumpower, B. L. (1985).J. Biol. Chem. 260, 2458–2467.
Blasco, F., Iobbi, C., Giordano, G., Chippaux, M., and Bonnefoy, V. (1989).Mol. Gen. Genet. 218, 249–256.
Blasco, F., Iobbi, C., Ratouchniak, J., Bonnefoy, V., and Chippaux, M. (1990).Mol. Gen. Genet. 222, 104–111.
Boogerd, F.C., van Verseveld, H. W., and Stouthamer, A. H. (1981).Biochim Biophys Acta 638, 181–191.
Boogerd, F. C., van Verseveld, H. W., and Stouthamer, A. H. (1984).Biochim Biophys. Acta 723, 415–427.
Bosma, G. (1989). Ph.D. Thesis, Vrije Universiteit, Amsterdam, The Netherlands.
Boublikova, P., Kucera, I., and Dadak, V. (1985).Biologia (Bratislava) 40, 357–363.
Breton, J., Berks, B. C., Reilly, A., Thomson, A. J., Ferguson, S. J., and Richardson, D. J. (1994).FEBS Lett. 345, 76–80.
Carr, G. J., and Ferguson, S. J. (1990).Biochem. J. 269, 423–429.
Cuypers, H., and Zumft, W. A. (1993).J. Bacteriol. 175, 7236–7246.
De Boer, A. P. N., Reijnders, W. N. M., Kuenen, J. G., Stouthamer, A. H., and Van Spanning, R. J. M. (1994).Anton Leeuwenhoek Int. J. Gen. Microbiol. 66, 111–127.
De Boer, A. P. N., Reijnders, W. N. M., van der Oost, J., Stouthamer, A. H., and van Spanning, R. J. M. (1995). (in preparation).
De Gier, J.-W. L., van Spanning, R. J. M., Oltmann, L. F., and Stouthamer, A. H. (1992).FEBS Lett. 306, 23–26.
De Gier, J-W. L., Lübben, M., Reijnders, W. N. M., Tipker, C. A., Slotboom, D. J., van Spanning, R. J. M., Stouthamer, A. H., and van der Oost, J. (1994).Mol. Microbiol. 13, 183–196.
De Gier, J-W. L., Schepper, M., Reijnders, W. N. M., van Dyck, S., Slotboom, D. J., Warne, T., Saraste, M., Krab, K., Finel, M., Stouthamer, A. H., van Spanning, R. J. M., and van der Oost, J. (1995a). (submitted).
De Gier, J-W. L., vander Oost, J., Harms, N., Stouthamer, A. H., and van Spanning, R. J. M. (1995b).Eur. J. Biochem. 229, 148–154.
De Gier, J-W. L., van der Oost, J., Madzingaidzo, L., Stouthamer, A. H., Westerhoff, H. V., van Spanning, R. J. M., van Verseveld, H. W., and Boogerd, F. C. (1995c). (in preparation).
Ferguson, S. J. (1994).Anton Leeuwenhoek Int. J. Gen. Microbiol. 66, 89–110.
Fetter, J. R., Qian, J., Shapleigh, J., Thomas, J. W., Garcia-Horsman, A., Schmidt, E., Hosler, J., Babcock, G. T., Gennis, R. B., and Ferguson-Miller, S. (1995).Proc. Natl. Acad. Sci. USA 92, 1604–1608.
Fischer, H. M. (1994).Microbiol. Rev. 58, 352–386.
Garcia-Horsman, A., Puustinen, A., Gennis, R. B., and Wikström, M. (1995).Biochemistry 34, 4428–4433.
Gerhus, E., Steinrücke, P., and Ludwig, B. (1990).J. Bacteriol. 172, 2392–2400.
Harms, N, de Vries, G. E., Maurer, K., Hoogendijk, J., and Stouthamer, A. H. (1987).J. Bacteriol. 169, 3969–3975.
Harms, N., and Van Spanning, R. J. M. (1991).J. Bioenerg. Biomembr. 23, 187–210.
Heiss, B., Frunzke, K., and Zumft, W. G. (1989).J. Bacteriol. 171, 3288–3297.
Hoeren, F. U., Berks, B. C., Ferguson, S. J., and McCarthy, J. E. G. (1993).Eur. J. Biochem. 218, 49–57.
Hosler, J. P., Ferguson-Miller, S., Calhoun, M. W., Thomas, J. W., Hill, J., Lemieux, L. J., Ma, J., Georgiou, C., Fetter, J., Shaphleigh, J., Tecklenburg, M. M. J., Babcock, G. T., and Gennis, R. B. (1992)J. Bioenerg. Biomembr. 25, 121–136.
Iuchi, S., and Lin, E. C. C. (1991).Cell 66, 5–7.
John, P. (1977).J. Gen. Microbiol. 98, 231–238.
Jüngst, A., and Zumft, W. G. (1992).FEBS Lett. 314, 308–314.
Kahn, D., Batut, J., Daveran, M.-L., and Fourment, J. (1993). In:New horizons in Nitrogen Fixation (Palacios, R., Mora, J., and Newton, W. E., eds.), Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, p. 474.
Koshland, D. E., Jr. (1992).Science 258, 1861.
Körner, H., and Zumft, W. G. (1989).Appl. Environ. Microbiol. 55, 1670–1676.
Kroneck, P. M. H., Antholine, W. E., Riester, J., and Zumft, W. G. (1988).FEBS Lett. 242, 70–74.
Kucera, I., and Skaldal, P. (1990).J. Basic Microbiol. 7, 515–522.
Kucera, I., Boublikova, P., and Dadak, V. (1984).Folia Microbiol. 29, 108–114.
Kurowski, B., and Ludwig, B. (1987).J. Biol. Chem. 262, 13805–13811.
Lappalainen, P., Watmough, N. J., Greenwood, C., and Saraste, M. (1995).Biochemistry 34, 5824–5830.
Moir, J. W. B., and Ferguson, S. J. (1994).Microbiology-Uk 140, 389–397.
Murphy, M. P., and Brand, M. D. (1987).Nature 329, 170–172.
Preisig, O., Anthamatten, D., and Hennecke, H. (1993).Proc. Natl. Acad. Sci. USA 90, 3309–3313.
Pronk, A. (1995). Ph.D. Thesis, Vrije Universiteit, Amsterdam, The Netherlands.
Puustinen, A., Finel, M., Virkki, M., and Wikström, M. (1989).Biochim. Biophys. Acta. 1186, 100–106.
Raitio, M., and Wikstrom, M. (1994).Bba-Bioenergetics 1186, 100–106.
Ras, J., Reijnders, W. N. M., van Spanning, R. J. M., Harms, N., Oltmann, L. F., and Stouthamer, A. H. (1991).J Bacteriol 173, 6971–6979.
Ras, J., Van Ophem, P. W., Reijnders, W. N. M., Van Spanning, R. J. M., Duine, J. A., Stouthamer, A. H., and Harms, N. (1995)J. Bacteriol. 177, 247–251.
Richter, O. M. H., Tao, J. S., Turba, A., and Ludwig, B. (1994).J. Biol. Chem. 269, 23079–23086.
Robertson, L. A., and Kuenen, J. G. (1984).Arch. Microbiol. 139, 351–354.
Rowe, J. J., Ubbink-Kok, T., Molenaar, D., Konings, W. N., and Driessen, A. J. M. (1994).Mol. Micobiol. 12, 579–586.
Saffarini, D. A., and Nealson, K. H. (1993).J. Bacteriol. 175, 7938–7944.
Saraste, M., and Castresana, J. (1994).FEBS Lett. 341, 1–4.
Scott, R. A., Zumft, W. G., Coyle, C. L., and Dooley, D. M. (1989).Proc. Natl. Acad. Sci. USA 86, 4082–4086.
Sears, H. J., Ferguson, S. J., Richardson, D. J., and Spiro, S. (1993).FEMS Microbiol. Lett. 113, 107–112.
Silvestrini, M. C., Galeotti, C. L., Gervais, M., Schinina, E., Barra, D., Bossa, F., and Brunori, M. (1989).FEBS Lett. 254, 33–38.
Smith, G. B., and Tiedje, J. M. (1992).Appl. Environ. Microbiol. 58, 376–384.
Sodergren, E. J., and DeMoss, J. A. (1988).J. Bacteriol. 170, 1721–1729.
Spiro, S., and Guest, J. R. (1990).FEMS Micriobiol. Rev. 75, 399–428.
Spiro, S. (1994).Anton Leeuwenhoek Int. J. Gen. Microbiol. 66, 23–36.
Stewart, V. (1988).Microbiol. Rev. 52, 190–232.
Stewart, V. (1994).Anton Leeuwenhoek Int. J. Gen. Microbiol. 66, 37–45.
Stouthamer, A. H. (1991).J. Bioenerg. Biomembr. 23, 163–185.
Svensson, M., Hallén, S., Thomas, J. W., Lemieux, L. J., Gennis, R. B., and Nilsson, T. (1995).Biochemistry 34, 5252–5258.
Thomas, J. W., Calhoun, M. W., Lemieux, L. J., Puustinen, A., Wikström, M., Alben, J. O., and Gennis, R. B. (1994).Biochemistry 33, 13013–13021.
Trumpower, B. L. (1991).J. Bioenerg. Biomembr. 23, 241–255.
Turba, A. (1994). Ph.D. Thesis, W. Goethe UniversitÄt, Frankfurt, Germany.
Turba, A., Jetzek, M., and Ludwig, B. (1995).Eur. J. Biochem. 231, 259–265.
Unden, G., Becker, S., Bongaerts, J., Schirawski, J. and Six., J. (1994).Anton Leeuwenhoek Int. J. Gen. Microbiol. 66, 3–23.
Van der Oost, J., Lappalainen, P., Musacchio, A., Warne, A., Lemieux, L. J., Rumbley, J., Gennis, R. B., Aasa, R., Pascher, T., Malmström, B. G., and Saraste, M. (1992).EMBO J. 11, 3209–3217.
Van der Oost, J., de Boer, A. P. N., de Gier, J-W. L., Zumft, W. G., Stouthamer, A. H., and van Spanning, R. J. M. (1994).FEMS Microbiol. Lett. 121, 1–10.
Van der Oost, J., De Gier, J-W. L., Schepper, M., Turba, A., Ludwig, B., Stouthamer, A. H., Westerhoff, H. V., Harms, N., and van Spanning, R. J. M. (1995a). (submitted).
Van der Oost, J., de Gier, J-W. L., Reijnders, W. N. M., de Boer, A. P. N., Stouthamer, A. H., Westerhoff, H. V., and van Spanning, R. J. M. (1995b). (submitted).
Van der Oost, J., Nederkoorn, P., Stouthamer, A. H., and van Spanning, R. J. M. (1995c). (submitted).
Van der Palen, C. J. N. M., Slotboom, D. J., Jongejan, L., Reijnders, W. N. M., Harms, N., Duine, J. A., and van Spanning, R. J. M. (1995).Eur. J. Biochem. 230, 860–871.
Van Spanning, R. J. M., Wansell, C. W., Harms, N., Oltmann, L. F., and Stouthamer, A. H. (1990a).J. Bacteriol. 172, 986–996.
Van Spanning, R. J. M., Wansell, C. W., Reijnders, W. N. M., Oltmann, L. F., and Stouthamer, A. H., (1990b).FEBS Lett. 275, 217–220.
Van Spanning, R. J. M., Wansell, C. W., de Boer, A. P. N., Hazelaar, M., Harms, N., Oltmann, L. F. and Stouthamer, A. H. (1991a).J. Bacteriol. 173, 6948–6961.
Van Spanning, R. J. M., Wansell, C. W., Reijnders, W. N. M., Harms, N., Ras, J., Oltmann, L. F. and Stouthamer, A. H. (1991b).J. Bacteriol. 173, 6962–6970.
Van Spanning, R. J. M. (1991c). Ph.D. Thesis, Vrije Universiteit, Amsterdam, The Netherlands.
Van Spanning, R. J. M., de Boer, A. P. N., Reijnders, W. N. M., Spiro, S., Westerhoff, H. V., Stouthamer, A. H., and van der Oost, J. (1995).FEBS Lett. 360, 151–154.
Van Verseveld, H. W., Krab, K., and Stouthamer, A. H. (1981).Biochim. Biophys. Acta 635, 525–534.
Van Verseveld, H. W., Braster, M., Boogerd, F. C., Chance, B., and Stouthamer, A. H. (1983).Arch. Microbiol. 135, 229–236.
Van Wielink, J. E., Jnz Frank, J., and Duine, J. A. (1989) In: PQQ and Quinoproteins Jongejan, J. A., and Duine, J. A., eds). Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, pp. 269–278.
Viebrock, A., and Zumft, W. G. (1987).J. Bacteriol. 169, 4577–4580.
Walker, J. E. (1992).Q. Rev. Biophys. 25, 253–324.
Ye, R. W., Averill, B. A., and Tiedje, J. M. (1994).Appl. Environ. Microbiol. 60, 1053–1058.
Zumft, W. G., Dreusch, A., Löchelt, S., Cuypers, H., Friedrich, B., and Scheinder, B. (1992).Eur. J. Biochem. 208, 31–40.
Zumft, W. G., Braun, C., and Cuypers, H. (1994).Eur. J. Biochem. 219, 481–490.