Cunninghamella elegans
| Cunninghamella elegans | |
|---|---|
| Klasyfikacja naukowa | |
| Królestwo: | Grzyby |
| Dział: | Mucoromycota |
| Zamówienie: | Mucorales |
| Rodzina: | Cunninghamellaceae |
| Rodzaj: | Cunninghamella |
| Gatunek: |
C. elegancja
|
| Nazwa dwumianowa | |
|
Cunninghamella elegans Pożyczkodawca (1907)
|
|
| Synonimy | |
|
|
Cunninghamella elegans to gatunek grzyba z rodzaju Cunninghamella występujący w glebie.
Można go hodować w bulionie dekstrozowym Sabourauda , płynnej pożywce używanej do hodowli drożdży i pleśni z płynu, który jest normalnie sterylny.
W przeciwieństwie do C. bertholletiae nie jest patogenem człowieka , z wyjątkiem dwóch udokumentowanych pacjentów.
Opis
Cunninghamella elegans to grzyb nitkowaty, który wytwarza czysto szare kolonie.
Badania mikroskopii elektronowej wykazały, że konidia pokryte są kolcami.
Stosować jako organizm grzybowy zdolny do metabolizmu ksenobiotyków
Cunninghamella elegans jest w stanie rozkładać ksenobiotyki . Posiada różnorodne enzymy fazy I (enzymy modyfikujące działające w celu wprowadzenia grup reaktywnych i polarnych do swoich substratów) i II (enzymy koniugacyjne) metabolizmu ksenobiotyków , podobnie jak ssaki. Aktywność monooksygenazy cytochromu P450 , arylosulfotransferazy , S-transferazy glutationowej , UDP-glukuronylotransferazy , UDP-glukozylotransferazy wykryto we frakcjach cytozolowych lub mikrosomalnych.
Cytochrom P-450 i reduktaza cytochromu P-450 w C. elegans są częścią enzymów fazy I. Są indukowane przez kortykosteroid korteksolon i fenantren . C. elegans posiada również 14-alfa demetylazę lanosterolu , inny enzym z rodziny cytochromów P450.
Cunninghamella elegans posiada również S-transferazę glutationową .
Zastosowanie jako grzybowy organizm modelowy metabolizmu leków u ssaków
Cunninghamella elegans to mikrobiologiczny model metabolizmu leków u ssaków. Zastosowanie tego grzyba mogłoby zmniejszyć ogólne zapotrzebowanie na zwierzęta laboratoryjne .
Cunninghamella elegans jest zdolna do przekształcania trójpierścieniowych leków przeciwdepresyjnych amitryptyliny i doksepiny , czteropierścieniowych leków przeciwdepresyjnych mirtazapiny , zwiotczających mięśnie cyklobenzapryny , typowej przeciwpsychotycznej chloropromazyny , a także antyhistaminowej i antycholinergicznej metdilazyny i azatadyny . Jest również w stanie przekształcić leki przeciwhistaminowe bromfeniraminę , chlorfeniraminę i feniraminę .
Tworzy glukozyd z furosemidem o działaniu moczopędnym .
Transformacja doustnego środka antykoncepcyjnego mestranolu przez C. elegans daje dwa hydroksylowane metabolity, 6beta-hydroksymstranol i 6beta,12beta-dihydroksymstranol.
Metabolizm wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych
Układy enzymatyczne cytochromu P450 fazy I C. elegans biorą udział w neutralizacji wielu wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (WWA).
Może rozkładać cząsteczki takie jak antracen , 7-metylobenz[a]antracen i 7-hydroksymetylobenz[a]antracen, fenantren , acenaften , 1- i 2-metylonaftalen , naftalen , fluoren czy benzo(a)piren .
W przypadku fenantrenu C. elegans wytwarza koniugat glukozydowy 1-hydroksyfenantrenu ( 1-O-beta-glukoza fenantrenu).
Metabolizm pestycydów
Cunninghamella elegans jest również w stanie rozkładać herbicydy alachlor , metolachlor i izoproturon, a także fungicyd mepanipyrim.
Metabolizm fenoli
Cunninghamella elegans można wykorzystać do badania metabolizmu fenoli. Cząsteczki tego typu mają już zawarte w swojej strukturze grupy reaktywne i polarne, dlatego enzymy fazy I są mniej aktywne niż enzymy fazy II (konjugacji).
Metabolizm flawonoidów
- Flawonole
We flawonolach grupa hydroksylowa jest dostępna w pozycji 3, co umożliwia glikozylację w tej pozycji. Biotransformacja kwercetyny daje trzy metabolity, w tym 3-O-β-D-glukopiranozyd kwercetyny , 3-O-β-D-glukopiranozyd kemferolu i 3-O-β-D-glukopiranozyd izorhamnetyny. W procesie bierze udział glukozylacja i O-metylacja.
- Flawony
W flawonach nie ma dostępnej grupy hydroksylowej w pozycji 3. Koniugacja w postaci siarczanowania zachodzi w pozycjach 7 lub 4'. Apigenina i chryzyna są również przekształcane przez C. elegans i wytwarzają 7-siarczan apigeniny, 7,4'-disiarczan apigeniny, 7-siarczan chryzyny. Zasiarczenie występuje również na naringeninie i wytwarza 7-siarczan naringeniny.
Glukozylacja może jednak wystąpić, ale w pozycji 3', jak to ma miejsce podczas mikrobiologicznej transformacji psiadiarabiny i jej analogu 6-desmetoksy, 5,3' dihydroksy-7,2',4',5'-tetrametoksyflawonu, przez Cunninghamella elegans NRRL 1392 co daje koniugaty 3'-glukozydowe dwóch flawonów.
- flawanony
Podobnie jak we flawonach, we flawanonach w pozycji 3 nie ma dostępnych grup hydroksylowych do glikozylacji. Dlatego zasiarczenie występuje w pozycji 7. W związkach takich jak 7-metoksylowane flawanony, takie jak 7-O-metylonaringenina ( sakuranetyna ), zachodzi demetylacja , po której następuje siarczanowanie .
Metabolizm syntetycznych związków fenolowych
Jest również w stanie rozkładać syntetyczne związki fenolowe, takie jak bisfenol A.
Metabolizm heterocyklicznych związków organicznych
Cunninghamella elegans może przekształcać związek zawierający azot, ftalazynę. Jest również w stanie utleniać związek siarkoorganiczny , dibenzotiofen .
Zastosowania w biotechnologii
Opracowano metody skutecznej izolacji i transformacji genomowego DNA C. elegans .
Cytochrom P450 C. elegans sklonowano w Escherichia coli , jak również enolazę .
Zastosowanie w biokonwersji
Stosowane techniki
Cunninghamella elegans można hodować w bioreaktorze okresowym z mieszaniem . Stosowano kultury protoplasty .
Przykłady zastosowań
Cunninghamella elegans może być stosowana do biokonwersji fenantrenu lub do transformacji steroidów . Stosowano go do produkcji izoapokodeiny z 10,11-dimetoksyaporfiny, tryptochinonu z syntetycznego abietanoditerpenu triptofenolidu czy do racjonalnej i ekonomicznej biokonwersji leku przeciwmalarycznego artemizyniny do 7beta-hydroksyartemizyniny.
Biotechnologia środowiska
Cunninghamella elegans została wykorzystana w biotechnologii środowiskowej do oczyszczania ścieków tekstylnych , na przykład odbarwionych barwnikami azowymi lub zielenią malachitową .
Chityna i chitozan wyizolowane z C. elegans mogą być wykorzystane do biosorpcji metali ciężkich . Produkcja może być prowadzona na podłożu z bobiku ( Pachyrhizus erosus L. Urban).
Szczepy
Cunninghamella elegans ATCC 9245 Cunninghamella elegans ATCC 36112 Cunninghamella elegans ATCC 26269 Cunninghamella elegans NRRL 1393 Cunninghamella elegans IFM 46109 Cunninghamella elegans UCP 542