描述十Heterotetrameric NDP-Dependent酰coa合成酶的Hyperthermophilic Archaeon海床furiosus

文摘

的hyperthermophilic archaeon海床furiosus由发酵生长肽和碳水化合物的有机酸。在终端步骤中,酰coa合成酶(ACS)同功酶酰coa衍生品转化为相应的酸和节约能源的形式ATP。ACS1和ACS2以前纯化p . furiosus并有但基因组包含基因编码三个额外的结构子单元。的十大可能的组合和基因表达的大肠杆菌每个导致稳定和活跃同功酶。的亚基的同工酶决定CoA-based底物特异性和他们占了14个氨基酸的辅酶a衍生品。的亚基决定对腺嘌呤和鸟嘌呤核苷酸的偏好。提出的GTP-generating同功酶发挥作用的糖质新生为GTP-dependent生产三磷酸鸟苷磷酸烯醇丙酮酸carboxykinase和其他GTP-dependent流程。转录和蛋白质组数据显示,十个同功酶都是既定的表达表明代谢产生的ATP和三磷酸鸟苷都是大部分的氨基酸。ACSs的系统发育分析表明,p . furiosus和其他的成员Thermococcales进化有别于那些发现在其他生物,包括其他hyperthermophilic古生菌。

1。介绍

成员Thermococcales订单古生菌的厌氧异养微生物生长最佳80°C以上(1]。它们包括物种的海床和Thermococcus,所有这些利用肽作为碳和能源,还有许多发酵碳水化合物(2,3]。通过修改Emden-Meyerhof葡萄糖代谢途径,包括ADP——而不是ATP-dependent hexo——磷酸果糖激酶(4)和一个ferredoxin-linked glyceraldehyde-3-phosphate (GAP)氧化还原酶(GAPOR)而不是一个NAD-linked差距脱氢酶(5,6]。由糖酵解生成的丙酮酸是由丙酮酸氧化铁氧还蛋白氧化还原酶(运动)7)产量有限公司₂和乙酰辅酶a,能量是守恒的ATP的形式由一个ADP-dependent乙酰辅酶a合成酶,生成乙酸(8]。一般酰基激酶反应所示(1)。这个反应与厌氧细菌的两步转换即乙酰辅酶a转换通过phosphotransacetylase醋酸和醋酸激酶:

拟议的肽发酵途径包括肽的水解成单个氨基酸其次是氧化脱氨基作用2-keto酸(9]。进一步代谢2-keto酸类似于丙酮酸氧化的穷,在氧化脱羧酰基辅酶衍生品,然后作为ADP-dependent辅酶a合成酶的底物。这涉及到其他三个ferredoxin-dependent酮酸氧化还原酶。Indolepyruvate铁氧还蛋白氧化还原酶(IOR)和2-ketoisovalerate铁氧还蛋白氧化还原酶(伏尔)氧化的诱导转氨产品芳香族氨基酸(10)和支链氨基酸(11),分别2-ketoglutarate铁氧还蛋白氧化还原酶(KGOR)氧化2-ketoglutarate,来源于谷氨酸和谷氨酰胺(12]。因此运动参与发酵的糖和多肽(丙酮酸是丙氨酸转氨作用的产物),虽然IOR, KGOR,刑事和解功能只有在肽发酵。超嗜热菌的基因组海床furiosus包含两个额外ferredoxin-dependent氧化还原酶。XOR是一个操纵子KGOR和coregulated KGOR在转录水平(13),但这个第五的底物特异性2-ketoacid氧化还原酶是未知的。此外,同族体组成的基因产物PF0753 PF0754被认定为蛋白质复杂的分离中p . furiosus生物质(14]。的底物特异性第六2-ketoacid氧化还原酶也是未知的。

ACS因此催化肽发酵的终端一步,酰基辅酶a衍生品的转换与伴随的ATP的合成相应的酸(1)。两种形式的ACS, ACS1和ACS2特征p . furiosus无论是在本地(8,15)和重组形式(16]。每个包含两个亚基分子量约45 (α)和25 kDa (β)与全酶的分子质量约140 kDa,表明α₂β₂结构。除了乙酰辅酶a, ACS1 isobutyryl-CoA作为衬底,而ACS2 phenylacetyl-CoA和indoleacetyl-CoA使用。因此建议ACS1参与丙氨酸的代谢和支链氨基酸和使用的产品和伏尔,ACS2扮演了一个角色在芳香族氨基酸的代谢通过IOR (8]。这两个酶的特异性也有所不同嘌呤核苷酸ACS1作为首选GDP /三磷酸鸟苷ADP / ATP虽然ACS2首选ADP / ATP GDP三磷酸鸟苷(8]。从他们的n端序列显然ACS1和ACS2没有共享任何单元(8),从p . furiosus基因组序列(17ASC1]很明显α(PF1540) ACS1β(PF1787) ACS2α(PF0532)和ACS2β(PF1837)被分离的基因编码。

KGOR反应的产物是琥珀酰辅酶但没有ACS-type活动中发现提取的p . furiosus使用这个作为基质细胞(8]。然而,ADP-dependent琥珀酰辅酶合成酶活性纯化Thermococcus kodakarensis成员的Thermococcales和近亲p . furiosus(18]。这种酶,将这里称为ACS3,也有一个明显的α₂β₂亚基化学计量学。该基因编码的α亚基的t . kodakarensisACS3有密切的相同器官中p . furiosus基因组(PF0233),编码β亚基与PF1837,编码β亚基的p . furiosusACS2。因此,β亚基与两相关联α子单元给要么p . furiosusACS2或ACS3。进一步的检查p . furiosus基因组,虽然只有两个基因编码ACSβ子单元(PF1837和PF1787),两个额外的α子单元存在由PF1085和PF1838编码。这些将被指定为ACS4α和ACS5α,分别。最近,同系物ACSs这两种类型的p . furiosus特征从t . kodakarensis(19]。据报道,其中一个(TK2127)是专门针对2 - (imidazole-4-yl)醋酸,组氨酸发酵降解产物,而另一方(TK0944)有一个广泛的底物范围相似p . furiosusACS2。然而,在t . kodakarensis研究中,TK2127和TK0944特征只有两种可能β子单元(TK0943)和只使用腺嘌呤核苷酸。

p . furiosus因此Thermococcales的其他成员有十ACS同功酶合成基因潜力,根据这五项α这两个单元的同事β子单元。相应的酶将此处指定ACSx-A或ACSx-G (PF1837)和G (PF1787)代表了两个β子单元由指定的编码基因,(= 1 - 5)表示α子单元由PF1540编码PF0233 PF0532 (2), (3), PF1085(4),和PF1838(5),分别。这两个β子单元相同的氨基酸序列的59%水平。因此,两个ACS亚型被净化p . furiosus生物质对应ACS1-G和ACS2-A,而第三种形式,通过类比ACS3-A,明显t . kodakarensis酶。因此,分析是否回避了问题α子单元在这三种形式能够与交替形成配合物催化地活跃β亚基,β子单元与ACS4 ACS5,什么是所有这些复合物的底物特异性的酰coa衍生品和腺嘌呤和鸟嘌呤核苷酸。这里我们已经解决这些问题通过生成10个可能的ACS复合物的重组形式p . furiosus和评估他们的偏好基质对应所有20个氨基酸。

2。材料和方法

2.1。生产重组ACSs

基因编码的五个α子单元被PCR从放大p . furiosus基因组DNA与以下引物组:PF0233 (ACS3) 5′-AATTTGACATATGACAGTTAACCTAGACTTTC-3^”(+)和5′20CTCGAGTTAGAGCTCAGCTAAATACTTTC-3^”(−)。PF0532 (ACS2) 5′-AATTTGACATATGCTTGACTACTTCTTTAATCCAAG-3^”(+)和5′20CTCGAGTTAACCATTTACCCCACCTCCAACATTC-3^”(−)。PF1085 (ACS4) 5′-AATTTGACATATGAGGTACTTCTTTTACCCAAATAG-3^”(+)和5′20CTCGAGTCATTCGCTACTAGACCTTAGGCTGAG-3^”(−)。PF1540 (ACS1) 5′-AATTTGACATATGAGTTTGGAGGCTCTTTTTAATC-3^”(+)和5′20CTCGAGTTACTTTTCTTTGTGTTTTGCTTTC-3^”(−)。PF1838 (ACS5) 5′-AATTTGACATATGATTAACAACTTGGACATTAAAG-3^”(+)和5′20CTCGAGTCATTCCCCCATCTTCCTCAAATATTC-3^”(−)。心好,XhoI限制性位点分别为+下划线和−链。由此产生的DNA片段编码的α子单元都插入到pET24a (+)表达载体(Novagen,麦迪逊,WI)。两者的基因编码β亚基同源染色体也被放大的p . furiosus基因组DNA用以下引物:PF1787 (β- g), 5′-GATGCCATGGACAGGGTTGCTAAGGCTAGGG-3^”(+)和5′-TAATTTGAGCGGCCGCCTAAAGAATCATCCTAGC-3^”(−)。PF1837 (β——),5′-AATTTGACATATGATTAACAACTTGGACATTAAAG-3^”(−)。和5′在20CTCGAGTCATTCCCCCATCTTCCTCAAATATTC-3^”(−)。NcoI和NotI限制性位点分别为+下划线和−股PF1787 DNA和心好和XhoI限制性位点+下划线,−链分别PF1837 DNA。放大PF1787 DNA片段插入pET21d表达载体和插入pET21b放大PF1837 DNA片段表达载体。每个插入的序列盒式桑格证实了方法。的α亚基表达质粒(pET24a (+): PF0233, pET24a (+): PF0532, pET24a (+): PF1085, pET24a (+): PF1540,和pET24a (+): PF1838)与每个cotransformedβ亚基表达质粒(pET21d: PF1787 pET21b: PF1837)大肠杆菌pRIL BL21 (DE3)。

重组蛋白生产、文化与适当的抗生素生长在250毫升的37°C 2 xyt媒体一个光密度在0.8和1.0之间在600海里。重组基因的表达被增加0.4毫米IPTG诱导(异丙基-β-D-thiogalactopyranoside) 37°C。经过3个小时的感应,文化被离心收获。溶解的颗粒状细胞resuspended缓冲区(20 mM bis-Tris, pH值7.0,包含150毫米氯化钠,MgCl 10毫米,1毫米PMSF (phenylmethanesulfonylfluoride), 0.27毫克/毫升溶菌酶和0.007毫克/毫升DNAse I)和孵化在室温下30分钟。在13000 g×20分钟,离心后的上层清液被加热15分钟在80°C,离心去除沉淀heat-labile大肠杆菌蛋白质。上层应用于10毫升HiTrap脱盐列(由连接两个5毫升列在串联)(通用电气医疗集团),平衡与脱盐缓冲区(20毫米bis-Tris, pH值7.0包含150毫米氯化钠和10毫米MgCl)。由此产生的酶制剂被用于底物特异性分析。布拉德福德蛋白质浓度测定的方法(20.]。

准备样品的分子量测定,上层清液从上述热处理步骤(500μL ~ 1.5毫克蛋白)是在缓冲稀释10倍(20毫米bis-Tris, pH值7.0包含2毫米二硫苏糖醇(DTT)和5%甘油),应用于1毫升Mono问列(通用电气医疗集团),平衡缓冲的ACS是筛选了20毫升线性梯度从0到0.3 M氯化钠缓冲A分数(1毫升)收集和那些包含ACS由SDS电泳相结合,集中200卷μL在Amicon超离心设备截止30 kDa。这是应用于SX200 10/30 (24 mL)凝胶过滤列先前平衡与含有200毫米氯化钾的50 mM磷酸钾,5%的甘油,2毫米德勤,pH值7.0和校准标准蛋白质β淀粉酶(200 kDa),乙醇脱氢酶(150 kDa), BSA (66 kDa),碳酸酐酶(kDa 29日)和细胞色素c (12.5 kDa)。

2.2。高通量酶化验

自CoA-forms 2-keto酸从所有18个氨基酸(假设谷氨酸/谷氨酰胺和天冬氨酸盐/天冬酰胺代表两种氨基酸)不是商业化,每个ACS同工酶的底物特异性测定使用的逆反应(1)使用18个不同的酸基板。不连续化验中磷酸盐释放所使用的国家结核控制规划是估计的数量在96 -格式。后获得的ACS样本上述热处理步骤。50μL反应混合物包含20毫米bis-Tris缓冲区,pH值7.0,0.5μg ACS, 20毫米酸基质,1毫米ATP或三磷酸鸟苷,2.0毫米MgCl₂,0.5毫米辅酶a。在80°C加热1分钟以96 -加热块。通过添加1.0 N H反应停止₂所以₄。反应被发现在至少一段2分钟测定线性。国家结核控制规划的自由磷酸水解产生的测量使用BioVision比色测定工具包(CA)山景城。所有液体处理进行了机械(贝克曼库尔特Biomek FX,沥青,CA)。动力学参数测定相同的方法使用国家结核控制规划衬底浓度范围从0.0625毫米到4.0毫米。96孔板格式也用于测定前进方向的活动(1)与相应的酰coa导数。反应混合物(50μL)含有酰coa(0.031毫米到2.0毫米),K₂HPO₄(10毫米),MgCl₂(2毫米),ADP(2毫米),和ACS1 (0.5μg)在20毫米bis-Tris缓冲区(pH值7.0)。90秒后加热到80°C,自由CoASH发布200年的测量μL (5′5′-dithiobis (2-nitrobenzoic酸)(DTNB)在100毫米(0.4毫米)K₂阿宝₄,pH值7.2。

3所示。结果与讨论

之前ACS1-Gp . furiosus从原生生物净化(8)和两个子单元的重组形式(ACS1 -α和β- g)生成的分别大肠杆菌是结合在一起的在体外给heterotetrameric酶提纯的区别p . furiosus(16]。目前尚不清楚,然而,如果生产和每个子单元的组合将是成功的所有可能的ACS同功酶,特别是如果cotranslation所需有效heteromeric复杂的形成。自t . kodakarensis同源染色体的p . furiosusACS2-A和ACS3-A同功酶(包含相同的β亚基)都是在这里生产的大肠杆菌使用单一质粒编码两个亚基(18),一个类似coexpression方法是使用。五个质粒赋予了卡那霉素抗性也编码每个5α子单元,两个质粒构建赋予氨苄青霉素抗性也每一个编码β子单元。每一个质粒编码β质粒转化成大肠杆菌与质粒编码的一个α子单元创建所有10个可能的组合。热处理的无细胞提取物大肠杆菌应变引起的两个主要由蛋白质SDS页面大小对应于这些基因序列的预测更大(α,47.8 - -51.8 kDa)和较小的(β25.8 - -26.4 kDa) ACS单元,如图1。来确定的α- - -β亚基组装成heteromeric组合结构,分析了每个凝胶过滤色谱法。所有10个筛选了估计分子量约140 kDa,没有证据表明个人的单体指出所有形成稳定α₂β₂结构各自的基因coexpressed时大肠杆菌。

十重组ACS同功酶的底物特异性测定在80°C使用96孔板的方法和对应的十八有机酸基质。这20个氨基酸(同样的酸是由谷氨酸和谷氨酰胺,和天冬氨酸和天冬酰胺)与ATP或co-substrate三磷酸鸟苷。热点图表示的相对活动每个同种型如图2,100%活动代表最高的测量值与ATP或三磷酸鸟苷。在30%的下限是随意设置的特定活动所产生的最活跃的基质,这是用于建立每一个酶的底物特异性。正如预期的那样,ACS1最活跃的酸来自丙氨酸和支链氨基酸,但令人惊讶的是,它也与thioglycolate重大活动,半胱氨酸发酵的最终产品。与之前的结果相一致(8],ACS2有重叠的特异性ACS1活动,但与ACS1不同,它还与基质高度活跃的代表芳香族氨基酸。令人惊讶的是,与3-methylthiopropionate ACS2也活跃,蛋氨酸发酵的最终产品。因此ACS1和ACS2结合显示合理的活动与酸来自9的20种氨基酸。一个例外是琥珀酸,通过2-ketoglutarate来源于谷氨酸和谷氨酰胺。唯一的同工酶显示活动与琥珀酸ACS3(图2)。然而,与蛋氨酸导数ACS3有类似的活动,与ACS2。

ACS4是唯一一个同工酶显示重大活动和咪唑4-acetate,这是来自组氨酸。它也是唯一ACS显示检测活动与有机酸来自精氨酸(图2)。另一方面,像ACS2 ACS4表明该同工酶的底物特异性是参与丙氨酸和芳香族氨基酸的降解。ACS5还显示了一个广泛的底物范围ACS2相似,同样不使用衍生品的蛋氨酸和赖氨酸。然而,ACS5是唯一与乳酸酶具有显著的活动,这是苏氨酸途径的最终产品。考虑所有十个同功酶,有六个氨基酸的酸衍生品没有利用任何他们,这些都是甘氨酸,丝氨酸,脯氨酸,赖氨酸,天冬氨酸和天冬酰胺。

十四酸的利用本文提供的重组ACSs在工作,9人(醋酸、3-methylthiopropionate异丁酸盐,摘要,2-methylbutyrate,苯乙酸,4-hydroxyphenylacetic酸,indole-3-acetic酸和琥珀酸)造成的四个KORs特征(10- - - - - -12]。然而,的基因组p . furiosus港口两个附加KORs。一个基因(XOR PF1771-PF1773)表示,受碳源(13),而其他的基因(PF0753 PF0754)也表示和相应的蛋白质已确定p . furiosus生物质(14]。此外,它还不知道如果KORs特征,可以作为基质2-keto酸来源于苏氨酸,精氨酸、半胱氨酸、组氨酸。因此得出合理的活动,被称为然而但一个个KORs占所述ACS的活动p . furiosus和t . kodakarensis(19]。另一方面,氨基酸的生物合成途径p . furiosus似乎通常类似于嗜中温细菌的研究路线。例如,DNA微阵列分析符合12个氨基酸的生物合成(Ile Glu、参数、低浓缩铀,Val,爵士,用力推,满足,他法Trp,和酪氨酸)发生的常规途径(13]。然而,增长的研究来确定氨基酸营养缺陷型有模棱两可的结果(21- - - - - -23虽然的基因组p . furiosus并编码基因可能参与所有20个氨基酸的生物合成,一些氨基酸的途径可能是不完整的24]。氨基酸代谢的更全面的理解p . furiosus一般来说显然是需要一个更明确的相关性氨基酸生物合成和降解途径可以和相应的ACS同功酶的角色。

使用96孔板的方法,值ATP和醋酸的0.34和1.6毫米,分别测定重组ACS1-G的80°C。这些值是相同的类似报道ACS同工酶纯化p . furiosus原生生物(8)值,得到使用相同的试验条件下所使用的,但一次测量。然而,价值至少两倍高于之前报道的重组ACS-G同工酶(0.090和0.8毫米,分别地。(25]),尽管这些数据是基于耦合分析在55°C,这可能解释的差异。从数据呈现在图2很明显,所有五个ACSα子单元利用乙酰辅酶a(正向反应(1)),并为每个ACS-A酶动力学常数在桌子上1。的和/值非常相似ACS1、ACS2 ACS4和ACS5 ACS3可比亲和力但更低的活动。因此所有四个同功酶可能利用乙酰辅酶a在活的有机体内。同样,结果表明ACS2和ACS5相对活跃与农委会衍生品来自支链氨基酸(表1)。ACS3的主要基质,不幸的是,琥珀酰辅酶,不能使用在80°C,因为它是非常不稳定的试验温度和直接比较是不可能的。同样,主要通过基质ACS4 ACS5,源自组氨酸和苏氨酸,不是商用。

此处描述的结果比较是有趣的p . furiosus那些最近报道t . kodakaraensis由Shikata et al。18)和Awano et al。19]。例如,尽管的底物特异性ACS3同族体从每个生物都很相似,p . furiosusACS4利用酸来源于组氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、色氨酸和精氨酸,而它的对手t . kodakaraensis只是反应与组氨酸的导数。同样,在p . furiosusACS5的底物范围扩展的t . kodakaraensis同族体与乳酸也活跃,苏氨酸发酵的导数。虽然自动力比较有限t . kodakaraensis同源染色体研究主要以酸为底物,在这两个研究ACS3展出Michaelis-Menten动力学当乙酰辅酶a和ADP用作基质。然而,t . kodakaraensis酶的低得多值(41μ和较高的催化效率(0.460 M)μ米⁻¹·年代⁻¹)比p . furiosusACS3 (474μM和0.012μ米⁻¹·年代⁻¹)。目前尚不清楚这在多大程度上反映了两种生物之间的生理差异。

有机底物的特异性的ACS同功酶p . furiosus包含每个5α子单元是独立于他们是否相关β——或β- g的子单元(图2)。然而,的类型β子单元并确定核苷酸特异性。十个同功酶,这些包含β——亚基与ATP比三磷酸鸟苷更活跃。相比之下,酶包含β比ATP - g亚基通常是更积极的与三磷酸鸟苷或至少与ATP和三磷酸鸟苷(图显示类似的活动2)。这进一步证明了动力学参数ACS1-G ACS1-A和三磷酸鸟苷和ATP作为底物。的催化效率ACS1-A与三磷酸鸟苷与ATP高于大约是14倍,而相反的是真的ACS1-G(表2)。因此ACS同功酶的核苷酸特异性决定的β亚基。这符合两个ATP-grasp折叠子域的存在β子单元(残留23 - 139 Aβ25 - 139 Gβ),其中包括一个守恒histidinyl残渣(His71)活性部位(26]。p . furiosusACSs可能转移的磷酸基α这个守恒的组氨酸的G -亚基β子单元,然后将磷酸基团转移到核苷二磷酸(26]。

因此,十个ACS同功酶p . furiosus可以占到多数人的新陈代谢20(14)的氨基酸,用腺嘌呤和鸟嘌呤核苷酸。ACS的反应是唯一的手段节约能源在肽降解,和糖发酵也是如此。这是由于不同寻常的糖酵解途径的修改p . furiosus氧化的差距在哪里耦合减少铁氧还蛋白代替河畔,导致能量守恒铁氧还蛋白氧化一步通过呼吸膜结合氢化酶(27,28而非磷酸化作用(SLP)通过1、3-bisphosphoglycerate [3,5]。因此,ACS反应生成乙酸通过SLP ATP的唯一来源。文中给出的结果表明,所有五个ACS-A同功酶催化这个反应似乎有效,以及参与肽降解。由于ATP是细胞内的能量载体原则,可以预见,所有ACS-A同功酶(包含β-亚基)将促进这些反应。因此不明显的优势是通过使用什么β生产三磷酸鸟苷- g亚基。似乎徒劳的一个民主党激酶transphosphorylate ADP和ATP以来三磷酸鸟苷是由通过ACS的同功酶β——亚基。

洞察ACS同功酶包含的功能β- g亚基是由福田和同事(29日描述一个GTP-dependent磷酸烯醇丙酮酸carboxykinase (PCK)t . kodakarensis。PCKs历来分为三磷酸鸟苷ATP-dependent酶,描述ATP-dependent酶在细菌、酵母、植物和一些真核寄生虫而GTP-dependent酶被发现在哺乳动物和其他真核生物(30.]。有趣的是,转录的基因编码PCK调节时t . kodakarensis细胞生长在gluconeogenic(丙酮酸和肽作为碳源)而不是糖酵解的条件下(使用淀粉作为碳源)。DNA微阵列分析表明,也是如此p . furiosus当细胞生长肽和糖(麦芽糖)[13]。如图3PCK催化糖质新生的第一步,草酰乙酸进行脱羧反应的酶产生磷酸烯醇丙酮酸和有限公司₂。因此我们建议,在增长p . furiosus肽发酵,五ACS-G的功能包含的同功酶β- g亚基是提供三磷酸鸟苷gluconeogenic-related PCK的反应。ATP-independent生成三磷酸鸟苷的ACS-G同功酶也可以提供三磷酸鸟苷古细菌转化机械(31日]。

这些数据表明,所有10个同功酶的生理意义p . furiosus。支持,他们都是功能性DNA微阵列数据,显示所有十gluconeogenic和糖酵解增长条件下基因表达和似乎没有任何微分表达式之间的两种发展模式的这些基因(13]。一个例外是,基因编码α亚基的ACS2 (PF0532),形成一个操纵子基因编码IOR,上调肽在增长。蛋白质组学分析p . furiosus生长在麦芽糖和肽还显示,所有10个单元检测到的ACS isoenyzmes细胞质的分馏过程中提取(14]。此外,免疫沉淀反应分析t . kodakarensis表明,β- g和β——与多个相关单元α子单元(18]。综上所述,这些数据显示,十个ACS同功酶结构性产物,能够产生ATP和三磷酸鸟苷肽发酵过程中产生的各种各样的辅酶a衍生品。似乎也是一样的所有成员Thermococcales以来,p . furiosus他们的基因组也包含基因编码两个β子单元和五个αACS的子单元。

ACS的同系物,称为琥珀酰辅酶合成酶(SCS),已从真核生物特征以及细菌(32,33]。与p . furiosus酶,其核苷酸特异性是由他们决定的β子单元(34),虽然这些不同于那些在ACSs Thermococcales因为它们包含一个额外的连接酶域(26,35]。系统发育树的β子单元的ACSs SCSs如图4。引人注目的是,那些Thermococcales形成一个分支,而所有其他β子单元分为第二大相径庭进化枝。每个进化枝包含子单元,偏爱一种或另一种嘌呤核苷酸,表明他们都出现在每一个进化枝由独立基因的复制。有趣的是,古细菌中发现的ACSs不是Thermococcales成员,比如在一些产甲烷菌和hyperthermophilic sulfate-reducerArchaeoglobus fulgidus,属于一个独特的分支在真核细胞/细菌进化枝的树而不是Thermococcales分支(图4)。显然,β子单元中发现的ACSs Thermococcales非常不同于那些在其他ACSs / SCSs发现在生物学,包括那些在其他hyperthermophilic古生菌。为什么和如何发生超出了本文的范围,但有趣的主题值得更多的研究。

利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

确认

这项研究受到了部门的资助的化学科学、地球科学和生物科学的基本能源科学办公室美国能源部(de - fg05 - 95 er20175迈克尔·w·w·亚当斯)。作者感谢Jared Lee,艾琳·罗伊,理查德·米格尔有益的讨论。

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