Cytophaga hutchinsonii

Cytophaga hutchinsonii
Naukowa klasyfikacja
Domena:
Bakteria
Gromada:
Bacteroidota
Klasa:
Cytofagia
Zamówienie:
Cytofagale
Rodzina:
Cytofagowate
Rodzaj:
cytofaga
Nazwa dwumianowa
Cytophaga hutchinsonii

Cytophaga hutchinsonii to gatunek bakterii z rodzaju Cytophaga . C. hutchinsonii to tlenowy , Gram-ujemny mikroorganizm glebowy, który wykazuje ruchliwość ślizgową, umożliwiając mu szybkie poruszanie się po powierzchniach i jest zdolny do degradacji celulozy.

Odkrycie

Cytophaga hutchinsonii została po raz pierwszy sklasyfikowana przez rosyjskiego mikrobiologa Siergieja Winogradskiego w 1929 roku.

Winogradsky znalazł kilka substancji rozkładających celulozę, które były morfologicznie podobne do Spirochaeta cytophaga, bakterii odkrytej w 1919 roku przez mikrobiologów Hutchinsona i Claytona. S. cytophaga to tlenowy gatunek bakterii rozkładający celulozę występujący w środowisku glebowym. Winogradsky błędnie sklasyfikował Cytophaga hutchinsonii jako identyczną z Spirochaeta cytophaga . Pięć gatunków zostało sklasyfikowanych w nowym rodzaju Cytophaga .

W 1933 roku polska mikrobiolog Helena Krzemieniewska zidentyfikowała różnice w cyklu życiowym między Spirochaeta cytophaga a Cytophaga hutchinsonii. Spirochaeta cytophaga została przemianowana na Cytophaga myxococcoides.

Ruchliwość ślizgowa

Ruchliwość ślizgowa, która jest obecna w całej grupie Cytophaga-Flavobacteria, nie jest dobrze poznana. Ruchliwość nie obejmuje wici i jest scharakteryzowana jako nowy mechanizm w grupie mukowiscydozy. C. hutchinsonii zawiera homologi genów ślizgowych Flavobacterium johnsoniae (gld). Uważa się, że zdolność szybowania jest związana ze zdolnością do degradacji biopolimeru dla wielu organizmów z grupy Cytophaga-Flavobacteria.

Degradacja celulozy

Cytophaga hutchinsonii jest zdolna do trawienia celulozy krystalicznej do glukozy w sposób zależny od kontaktu. Enzymy rozkładające celulozę zostały zidentyfikowane i nie mają znanych homologów.

Celuloza jest liniowym, wysoce uporządkowanym polisacharydem, który tworzy długie krystaliczne włókna, które są trudne do degradacji, szczególnie w małych komórkach bakteryjnych ze względu na ich mały rozmiar. Większość bakterii tlenowych rozkłada celulozę za pomocą egzoglukanaz, endoglukanaz i β-glukozydaz. Wiele z nich zawiera celulosomy , wieloenzymatyczne struktury, które rozkładają celulozę na powierzchni komórek bakteryjnych. C. hutchinsonii nie koduje celulosomów. Degradacja zachodzi najprawdopodobniej w peryplazmie bakteryjnej.

Enzymy rozkładające celulozę

Cytophaga hutchinsonii koduje 9 przypuszczalnych procesowych endo-β-1,4-glukanaz należących do GH5 i GH9, które są znanymi rodzinami hydrolaz glikozydowych. Osiem genów kodujących endoglukanazy to cel5A, cel5B, cel5C, cel9A, cel9B, cel9C, cel9E i cel9F. Cel5B i Cel9C są endoglukanazami peryplazmatycznymi, podczas gdy przewiduje się, że Cel5A, Cel9A, Cel9B, Cel9D i Cel9E są endoglukanazami wydzielanymi, które wykorzystują system sekrecji typu IX do wytwarzania oligomerów z amorficznej celulozy (RAC).

Zawierają również β-glukozydazy (bgl), enzymy, które hydrolizują ostatni etap, zamieniając celobiozę (disacharyd) w glukozę. β-glukozydazy należą do GH3, innej rodziny hydrolaz glikozydowych. C. hutchinsonii zawiera cztery β-glukozydazy zlokalizowane w peryplazmie komórkowej, zwane BglA, BglB, BglC i BglD. BglB jest głównym genem β-glukozydazy transkrybowanym, gdy komórki hoduje się w hodowlach glukozy lub celobiozy. BglA ulega transkrypcji tylko wtedy, gdy komórki hoduje się w hodowli celobiozy (wytwarzanej z degradacji celulozy). BglA i BglB są niezbędnymi β-glukozydazami, aw zmutowanych komórkach, które nie wykazują ekspresji obu białek, komórki nie są w stanie rozkładać celobiozy. W przeciwieństwie do innych β-glukozydaz, aktywność hydrolityczna BglA nie zmniejsza się przy dłuższych łańcuchach substratów, takich jak cyklodekstryny (celotrioza i celotetraoza). Jest to prawdopodobnie spowodowane większym miejscem aktywnym z mniejszą specyficznością substratową, a BglA jest w stanie rozszczepiać jednostki glukozy jedna po drugiej w sposób nieprocesowy, dysocjując od substratu po rozszczepieniu każdej glukozy. Zdolność BglA do rozszczepiania dłuższych fragmentów celulozy prawdopodobnie odgrywa rolę w umożliwieniu C. hutchinsonii degradacji celulozy bez celobiohydrolaz.

Z drugiej strony BglB nie hydrolizuje skutecznie celodekstryn. Endoglukanazy procesowe, które mogą katalizować kilka enzymów przed uwolnieniem substratu celulozowego, mogą odgrywać rolę w umożliwianiu degradacji C. hutchinsonii bez kodowania oddzielnych celobiohydrolaz. Ponadto dodanie degradujących celodekstryn do peryplazmy może zwiększyć wydajność poprzez zmniejszenie utraty celobiozy na rzecz konkurencyjnych mikroorganizmów.

Aplikacje

B-glukozydazy rozkładające cyklodekstrynę są interesujące z ekonomicznego punktu widzenia ze względu na brak hamowania przez glukozę.

Linki zewnętrzne

Pobrane z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Cytophaga_hutchinsonii&oldid=1088564542 ”