什么是鼠李糖脂
编辑鼠李糖脂是一类由铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)和其他生物体产生的糖脂,经常被作为细菌表面活性剂。它们有一个糖基头,在这种情况下是鼠李糖分子,和一个3-(羟基烷酰氧基)烷酸(HAA)脂肪酸尾部,如3-羟基癸酸。
具体来说有两大类鼠李糖脂:单鼠李糖脂和双鼠李糖脂,它们分别由一个或两个鼠李糖基团组成。鼠李糖脂在HAA分子的长度和分支程度方面也是异质的,这随着使用的生长介质和环境条件的不同而变化。
鼠李糖脂的生物合成
编辑在对不能产生鼠李糖脂的突变体进行诱变筛选时发现的xxx个基因是rhlA和rhlB。它们被排列在一个操作子中,与rhlRI相邻,rhlRI是铜绿假单胞菌的法定人数感应的主调控器。由rhlA和rhlB;RhlA和RhlB分别编码的蛋白质预计会形成一个复合物,因为编码这两种蛋白质的基因具有操作性,而且这两种蛋白质对于鼠李糖脂的生产是必要的。此外,人们认为RhlA的作用是在细胞膜上稳定RhlB,因此RhlAB复合物被称为鼠李糖基转移酶1,并经常被这样引用,尽管没有生化证据,而且RhlA已被证明在溶液中是单体的。RhlA随后被证明参与了RHLs的前体--HAAs的生产。RhlB在HAA前体上添加一个鼠李糖基团,形成单鼠李糖脂。因此,rhlAB基因组的产物,RhlA和RhlB分别催化HAAs和单-鼠李糖脂的形成。
RhlA是一个α,β水解酶(通过Fugue结构预测程序分析)。这种折叠是脂肪酸合成蛋白中常见的结构图案,RhlA显示出与反酰基酶的同源关系。用酶的检测表明,RhlA的底物是羟基酰基-ACP而不是羟基酰基-CoA,这表明它直接从II型脂肪酸合成酶途径(FASII)催化形成HAAs。此外,RhlA优先与酰基链长度为10个碳残基的羟基酰基-ACP相互作用。RhlA的羟酰-ACP底物是FabG的产物,FabG是一种编码脂肪酸合成所需的NADPH依赖性β-酮-ACP还原酶的蛋白质。它与FabI和FabA一起是FASII循环的成员,后者合成FabG利用的前体。
另一个合成二鼠李糖脂所需的基因rhlC也已被确认。RhlC催化将第二个鼠李糖基添加到单鼠李糖脂中,形成双鼠李糖脂,因此经常被称为鼠李糖基转移酶2。与rhlA和rhlB一样,rhlC被认为是一个祖先的基因,由与rhlA和rhlB相同的法定人数感应系统控制。单体和双体鼠李糖脂的鼠李糖分子来自AlgC的活性和RmlABCD途径,在rmlBCAD操作子上编码。AlgC直接为海藻酸和脂多糖(LPS)以及鼠李糖脂生产糖类前体。在鼠李糖的合成中,AlgC产生葡萄糖-1-磷酸(G1P),由RmlA转化为dTDP-D-葡萄糖,然后分别由RmlB和RmlC转化为dTDP-6-脱氧-D-4-己酮糖,再由dTDP-6-脱氧-L-赖氧-4-己酮糖。最后,dTDP-6-deoxy-L-lyxo-4-hexulose被RmlD转化为dTDP-L-rhamnose。然后,鼠李糖可被RhlB和RhlC用于合成鼠李糖脂。
鼠李糖脂类生物合成的完整途径还没有得到证实。总之,单-和双-鼠李糖脂是由RhlB和RhlC分别催化的连续鼠李糖基转移酶反应产生的。RhlB的底物是洗涤剂的脂肪酸基,由RhlA产生。
鼠李糖脂对生产细胞的作用
编辑铜绿假单胞菌产生鼠李糖脂的原因是许多猜测的主题。它们已被证明具有多种特性,对不制造HAAs或鼠李糖脂的rhlA突变体的调查已将许多功能归于鼠李糖脂,这些功能实际上可能是由HAAs引起的。这些功能大致可分为五类,描述如下。
摄取疏水底物
编辑如前所述,铜绿假单胞菌有能力代谢各种底物,包括正烷烃、十六烷和油。据推测,对这些疏水性底物的摄取依赖于鼠李糖脂的产生。人们认为鼠李糖脂要么导致铜绿假单胞菌细胞表面变得疏水,促进底物和细胞之间的相互作用,要么分泌的鼠李糖脂将底物乳化,使其被铜绿假单胞菌细胞吸收。有证据表明鼠李糖脂对铜绿假单胞菌细胞表面有很强的吸附性,使其变得疏水性。也有证据表明,鼠李糖脂的生产
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