甲烷氧化菌20Z利用Embden-Meyerhof-Parnas途径高效同化甲烷

文献类型： 中文期刊

第一作者： 崔金玉

作者： 崔金玉;姚陆;孙效乐;Marina G. Kalyuzhnaya;杨松

作者机构：

关键词： 甲烷氧化菌;甲炕同化途径;甲烷生物催化;13C标记代谢物组;转录物组

期刊名称： 生物工程学报

ISSN： 1000-3061

年卷期： 2014 年 30 卷 001 期

页码： 43-54

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 为了探究γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)甲烷氧化菌Methylomicrobiumalcaliphilum 20Z的甲烷同化代谢过程.文中整合RNA.seq、LC.MS技术并结合13C标记策略对核酮糖单磷酸途径(Ribulosemonophosphatepathway)及下游途径展开系统组学分析.Malcaliphilum 20Z代谢物组定量分析表明Entner-Doudorofr(EDD)途径的中间代谢物6一磷酸葡萄糖的浓度是(150.95±28.75)μmol/L,2-酮-3-脱氧-6-磷酸葡糖酸浓度低于质谱定量分析检测限,而Embden-Meyerhof-Pamas(EMP)途径中果糖1,6-二磷酸、甘油醛-3-磷酸/二羟丙酮磷酸和磷酸烯醇式丙酮酸的浓度分别是(1142.02±302.88)μmol/L、(1866.76±388.55)μmol/L和(3067.57±898.13)±mol/L.通过EDD和EMP途径的代谢物13C同位素动态富集研究,进一步揭示3位标记丙酮酸丰度是l位标记丙酮酸丰度的4-6倍.最后,基因表达比较分析发现EMP途径的关键基因(如:fbaA、tpiA、gap和pykA)的表达水平(RPKM)分别是2479.2、2493.9、2274.6和1846.0,而EDD途径中基因(如:pgi、eda和edd)的RPKM仅是263.8、341.2和225.4.综合上述结果阐明EMP途径才是Malcaliphilum20Z进行甲烷同化的关键通路.EMP途径代谢功能的全新阐述不但改变对Gammaproteobacteria甲炕氧化菌甲烷同化模式的传统认知,而且为甲烷高效生物催化转化提供重要的理论基础.

分类号： S511.01

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