Новые лакказные гены аскомицетов рода Myrothecium и Curvularia
Uložené v:
| Názov: | Новые лакказные гены аскомицетов рода Myrothecium и Curvularia |
|---|---|
| Zdroj: | VII Пущинская конференция «Биохимия, физиология и биосферная роль микроорганизмов», шко- ла-конференция для молодых ученых, аспирантов и студентов «Генетические технологии в микробио- логии и микробное разнообразие». |
| Informácie o vydavateľovi: | Crossref, 2024. |
| Rok vydania: | 2024 |
| Predmety: | аскомицеты, нетипичные лакказы, нуклеотидная последовательность, ДНК, нетипичные голубые оксидазы |
| Popis: | Одними из наиболее известных промышленно ценных ферментов, окисляющих широкий спектр ароматических субстратов с сопутствующим восстановлением атмосферного кислорода до воды, являются лакказы (КФ 1.10.3.2, п-дифенол:кислород оксидоредуктазы, фенол оксидазы, «голубые» или медьсодержащие оксидазы), востребованные во множестве биотехнологических процессов (Mate and Alcalde, 2017). При этом особенно ценны лакказы с высоким редокс-потенциалом, термостабильные и активные в области рН, близкой к нейтральной. Внеклеточные нетипичные алкалофильные грибные лакказы обладают рядом преимуществ перед бактериальными, вследствие более высокого редокс-потенциала, а, следовательно, широкой субстратной специфичности.Основными объектами исследования настоящей работы были гены, кодирующие нетипичные лакказы грибов Curvularia geniculata и Myrothecium roridum, наиболее активные в нейтрально-щелочной среде (Мясоедова с соав., 2017; Ренфельд с соав., 2019). В ходе проведенных исследований разработаны подходы к изоляции и идентификации трех новых генов нетипичных лакказ грибов M. roridum и C. geniculata.На пиках лакказной активности была выделена тотальная матричная РНК и синтезирована соответствующая комплементарная ДНК. Центральные фрагменты исследуемых лакказных генов получали путем амплификации с использованием вырожденных праймеров, комплементарных второму и третьему высоко консервативным участкам известных лакказ. Для получения полных нуклеотидных последовательностей исследуемых лакказ грибов-аскомицетов M. roridum и C. geniculata был использован метод RACE.Для установления экзон-интронной структуры генов выделена геномная ДНК исследуемых грибов и проведена амплификация лакказных генов и сравнение последовательностей генов, полученных из кДНК и геномной ДНК, а также выведена аминокислотная последовательность для каждого из лакказных генов. Анализ данных с помощью веб-сервиса SignalP-5.0 показал наличие сигнальных пептидов, а анализ аминокислотных последовательностей с использованием базы данных CDD выявил наличие трех последовательно расположенных купредоксин-подобных доменов, характерных для большинства грибных лакказ. Кроме того, в последовательностях были идентифицированы четыре высоко консервативных мотива, типичных для семейства медьсодержащих оксидаз и ответственных за связывание меди в Т1 активном центре (HXHG, HXH, HXXHXH и HCHXXXHXXXXM/L/F). Полученные белковые последовательности лакказ содержали от семи до девяти предполагаемых сайтов N-гликозилирования.Филогенетический анализ в программе Mega 6 лакказы гриба M. roridum показал относительно высокую степень гомологии с хромосомными последовательностями аскомицетов родов Verticillium и Fusarium. Для лакказ гриба C. geniculata была показана их близость к нуклеотидным последовательностям генов лакказ грибов родов Bipolaris и Cochliobolus, а также к генам грибов рода Alternaria.Проведено гомологическое моделирование пространственной структуры доминирующих нетипичных голубых оксидаз грибов Curvularia geniculata и Myrothecium roridum и сравнительный структурно-функциональный анализ. |
| Druh dokumentu: | Article Conference object |
| Jazyk: | Russian |
| DOI: | 10.34756/geos.2021.17.37980 |
| Prístupové číslo: | edsair.doi...........6f02ed5f93f6889dca26ff3bf6e4e965 |
| Databáza: | OpenAIRE |
Nájsť tento článok vo Web of Science | Abstrakt: | Одними из наиболее известных промышленно ценных ферментов, окисляющих широкий спектр ароматических субстратов с сопутствующим восстановлением атмосферного кислорода до воды, являются лакказы (КФ 1.10.3.2, п-дифенол:кислород оксидоредуктазы, фенол оксидазы, «голубые» или медьсодержащие оксидазы), востребованные во множестве биотехнологических процессов (Mate and Alcalde, 2017). При этом особенно ценны лакказы с высоким редокс-потенциалом, термостабильные и активные в области рН, близкой к нейтральной. Внеклеточные нетипичные алкалофильные грибные лакказы обладают рядом преимуществ перед бактериальными, вследствие более высокого редокс-потенциала, а, следовательно, широкой субстратной специфичности.Основными объектами исследования настоящей работы были гены, кодирующие нетипичные лакказы грибов Curvularia geniculata и Myrothecium roridum, наиболее активные в нейтрально-щелочной среде (Мясоедова с соав., 2017; Ренфельд с соав., 2019). В ходе проведенных исследований разработаны подходы к изоляции и идентификации трех новых генов нетипичных лакказ грибов M. roridum и C. geniculata.На пиках лакказной активности была выделена тотальная матричная РНК и синтезирована соответствующая комплементарная ДНК. Центральные фрагменты исследуемых лакказных генов получали путем амплификации с использованием вырожденных праймеров, комплементарных второму и третьему высоко консервативным участкам известных лакказ. Для получения полных нуклеотидных последовательностей исследуемых лакказ грибов-аскомицетов M. roridum и C. geniculata был использован метод RACE.Для установления экзон-интронной структуры генов выделена геномная ДНК исследуемых грибов и проведена амплификация лакказных генов и сравнение последовательностей генов, полученных из кДНК и геномной ДНК, а также выведена аминокислотная последовательность для каждого из лакказных генов. Анализ данных с помощью веб-сервиса SignalP-5.0 показал наличие сигнальных пептидов, а анализ аминокислотных последовательностей с использованием базы данных CDD выявил наличие трех последовательно расположенных купредоксин-подобных доменов, характерных для большинства грибных лакказ. Кроме того, в последовательностях были идентифицированы четыре высоко консервативных мотива, типичных для семейства медьсодержащих оксидаз и ответственных за связывание меди в Т1 активном центре (HXHG, HXH, HXXHXH и HCHXXXHXXXXM/L/F). Полученные белковые последовательности лакказ содержали от семи до девяти предполагаемых сайтов N-гликозилирования.Филогенетический анализ в программе Mega 6 лакказы гриба M. roridum показал относительно высокую степень гомологии с хромосомными последовательностями аскомицетов родов Verticillium и Fusarium. Для лакказ гриба C. geniculata была показана их близость к нуклеотидным последовательностям генов лакказ грибов родов Bipolaris и Cochliobolus, а также к генам грибов рода Alternaria.Проведено гомологическое моделирование пространственной структуры доминирующих нетипичных голубых оксидаз грибов Curvularia geniculata и Myrothecium roridum и сравнительный структурно-функциональный анализ. |
|---|---|
| DOI: | 10.34756/geos.2021.17.37980 |