The metabolism of p-fluorobenzoic acid by a Pseudomonas sp.

1971 ◽  
Vol 17 (8) ◽  
pp. 1015-1023 ◽  
Author(s):  
D. B. Harper ◽  
E. R. Blakley
Keyword(s):  
Metabolic Pathways ◽  
Culture Medium ◽  
Resting Cells ◽  
Pseudomonas Sp ◽  
Metabolic Intermediates ◽  
Organic Fluorine

A species of Pseudomonas previously used to study the degradation of p-fluorophenylacetic acid was used to investigate the degradation of p-fluorobenzoic acid. During growth on the latter substrate all organic fluorine was released into the culture medium as fluoride. Several metabolic intermediates were isolated from the culture medium of resting cells. The major compounds have been identified as 4-fluorocatechol, β-acetylacrylic acid, (+)-4-carboxymethyl-4-fiuorobut-2-enolide, (−)-4-carboxymethyl-but-2-enolide, and β-ketoadipic acid. A small quantity of a compound tentatively identified as β-fiuoroacrylic acid was also isolated. On the basis of these findings, together with respiratory studies on p-fluorobenzoic acid grown cells with various substrates, two metabolic pathways are proposed which involve elimination of fluorine at either of two alternative stages in the breakdown of p-fluorobenzoic acid.

The metabolism of p-fluorophenylacetic acid by a Pseudomonas sp. I. Isolation and identification of intermediates in degradation

1971 ◽  
Vol 17 (5) ◽  
pp. 635-644 ◽  
Author(s):  
D. B. Harper ◽  
E. R. Blakley
Keyword(s):  
Sole Carbon Source ◽  
Culture Medium ◽  
Enrichment Culture ◽  
Culture Technique ◽  
Spectroscopic Techniques ◽  
Resting Cells ◽  
Pseudomonas Sp ◽  
Isolation And Identification ◽  
Hydroxyphenylacetic Acid ◽  
Organic Fluorine

A Pseudomonas sp. capable of growing on p-fluorophenylacetic acid as sole carbon source has been isolated using the enrichment culture technique. All the organic fluorine is released into the culture medium as fluoride ion during growth. A number of fluorinated intermediates have been isolated from the culture medium when resting cells were incubated with the substrate. Using infrared, nuclear magnetic resonance, and mass spectroscopic techniques together with chemical degradative procedures, these have been identified as D(+)-monofluorosuccinic acid, trans-3-fluoro-3-hexenedioic acid, (−)-4-carboxymethyl-4-fluorobutanolide, 4-fluoro-2-hydroxyphenylacetic acid, and 4-fluoro-3-hydroxyphenylacetic acid.

Effect of culture medium ions on chromate reduction by resting cells of Agrobacterium radiobacter

1993 ◽  
Vol 39 (3) ◽  
Author(s):  
Santiago LLovera ◽  
Ramon Bonet ◽  
MariaDolores Simon-Pujol ◽  
Francisco Congregado
Keyword(s):  
Culture Medium ◽  
Chromate Reduction ◽  
Resting Cells ◽  
Agrobacterium Radiobacter

scholarly journals Chronic Inhibition of Mitochondrial Dihydrolipoamide Dehydrogenase (DLDH) as an Approach to Managing Diabetic Oxidative Stress

Antioxidants ◽  
2019 ◽  
Vol 8 (2) ◽  
pp. 32 ◽  
Author(s):  
Xiaojuan Yang ◽  
Jing Song ◽  
Liang-Jun Yan
Keyword(s):  
Oxidative Stress ◽  
Type 2 Diabetes ◽  
Metabolic Pathways ◽  
Reactive Nitrogen Species ◽  
Dihydrolipoamide Dehydrogenase ◽  
Redox Enzyme ◽  
Atp Production ◽  
Metabolic Intermediates ◽  
Novel Approach

Mitochondrial dihydrolipoamide dehydrogenase (DLDH) is a redox enzyme involved in decarboxylation of pyruvate to form acetyl-CoA during the cascade of glucose metabolism and mitochondrial adenine triphosphate (ATP) production. Depending on physiological or pathophysiological conditions, DLDH can either enhance or attenuate the production of reactive oxygen species (ROS) and reactive nitrogen species. Recent research in our laboratory has demonstrated that inhibition of DLDH induced antioxidative responses and could serve as a protective approach against oxidative stress in stroke injury. In this perspective article, we postulated that chronic inhibition of DLDH could also attenuate oxidative stress in type 2 diabetes. We discussed DLDH-involving mitochondrial metabolic pathways and metabolic intermediates that could accumulate upon DLDH inhibition and their corresponding roles in abrogating oxidative stress in diabetes. We also discussed a couple of DLDH inhibitors that could be tested in animal models of type 2 diabetes. It is our belief that DLDH inhibition could be a novel approach to fighting type 2 diabetes.

Dicyano-bis(pyridin-2,6-dicarbothioato)-ferrat (II)/ferrat (III), ein weiteres eisenhaltiges Redoxsystem aus der Kulturlösung eines Pseudomonas-Stammes [1] / Dicyano-bis(pyridin-2,6-dicarbothioato)-ferrate (II)/ferrate (III), a Further Fe Containing Redox System from the Culture Medium of Pseudomonas sp.

1985 ◽  
Vol 40 (3-4) ◽  
pp. 201-207 ◽  
Author(s):  
U. Hildebrand ◽  
K. Taraz ◽  
H. Budzikiewicz ◽  
H. Korth ◽  
G. Pulverer
Keyword(s):  
Pseudomonas Putida ◽  
Culture Medium ◽  
Redox System ◽  
Pseudomonas Sp ◽  
Redox Potentials ◽  
Bacterial Strains ◽  
Normal Potential

From the culture medium of Pseudomonas sp. a further Fe containing complex, viz. dicyano- bis(pyridin-2,6-dicarbothioato)-ferrate (III) (2) has been isolated which participates in a ferrate (II)/ferrate (III) redox system (normal potential of-0.013 V) in the range of the redox potentials of cytochromes. Pyridine-2,6-di(monothiocarboxylic acid) which originally has been considered to be characteristic for Pseudomonas putida has been found recently as a metabolite of other bacterial strains (two of which have been characterized in this paper) as well.

Metabolic pathways of polychlorinated biphenyls degradation by Pseudomonas sp. 2

Chemosphere ◽  
2003 ◽  
Vol 50 (4) ◽  
pp. 537-543 ◽  
Author(s):  
Michaela Komancová ◽  
Irena Jurčová ◽  
Lucie Kochánková ◽  
Jiřı́ Burkhard
Keyword(s):  
Polychlorinated Biphenyls ◽  
Metabolic Pathways ◽  
Pseudomonas Sp

The growth inhibition of Azotobacter chroococcum by Pseudomonas sp.

1970 ◽  
Vol 16 (1) ◽  
pp. 9-16 ◽  
Author(s):  
E. C. S. Chan ◽  
Pramila Basavanand ◽  
Tiiu Liivak
Keyword(s):  
Agar Medium ◽  
High Sensitivity ◽  
Azotobacter Chroococcum ◽  
Point Of View ◽  
Pseudomonas Sp ◽  
Microbial Interaction ◽  
Metabolic Intermediates ◽  
Microbial Association ◽  
End Products ◽  
Diffusible Factor

When Azotobacter chroococcum and Pseudomonas sp. were grown together on nitrogen-deficient azotobacter agar medium, the growth of the azotobacter was inhibited. Studies were undertaken to explain this microbial interaction. No demonstrable active diffusible factor was found in cell-free filtrates (neutralized) and extracts. Experiments with indicator agar plates and HEPES-buffered liquid medium suggested that the interaction was attributable to the transformation by the pseudomonad of metabolic intermediates of azotobacter to inhibitory acidic end products. The high sensitivity of A. chroococcum to acidity resulted in the inhibition phenomenon. This microbial association is discussed briefly from the point of view of the ecology of the two species.

Study and characterization of enzymes and metabolic pathways involved in the decomposition of lignin and lignin-derived compounds

2020 ◽  
Author(s):  
Δάφνη Γεωργιάδου
Keyword(s):  
16S Rrna ◽  
Metabolic Pathways ◽  
Brilliant Blue ◽  
Pseudomonas Sp ◽  
E Coli ◽  
Remazol Brilliant Blue R

Η λιγνινοκυτταρινούχος βιομάζα αποτελεί μία άφθονη και ανανεώσιμη πηγή ανηγμένου άνθρακα που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή βιοκαυσίμων και χημικών τα οποία μέχρι σήμερα παράγονται από το πετρέλαιο. Στα πλαίσια ενός βιοδιυλιστηρίου δεύτερης γενιάς το λιγνινοκυτταρινούχο φυτικό υλικό υπόκειται αρχικά σε προκατεργασία προκειμένου να απομακρυνθεί η λιγνίνη και να αποκτήσουν τα υδρολυτικά ένζυμα πρόσβαση στους πολυσακχαρίτες του φυτικού κυτταρικού τοιχώματος. Τα υδρολυτικά ένζυμα απελευθερώνουν σάκχαρα τα οποία στη συνέχεια ζυμώνονται από μικροοργανισμούς, προς παραγωγή βιοκαυσίμων και χημικών. Έως σήμερα, η λιγνίνη που απομακρύνεται παραμένει σε μεγάλο ποσοστό ανεκμετάλλευτη, ενώ τα μυκητιακής φύσεως υδρολυτικά ένζυμα που χρησιμοποιούνται, έχουν αυξημένο κόστος παραγωγής και παρουσιάζουν χαμηλή σταθερότητα στις αντίξοες συνθήκες ενός βιοδιυλιστηρίου. Η χρήση βακτηρίων που διαθέτουν μεταβολικά μονοπάτια αποικοδόμησης της λιγνίνης και των παραγώγων της αλλά και η χρήση εξειδικευμένων βακτηριακών ενζύμων διάσπασης της λιγνίνης αποτελούν εναλλακτικές μεθόδους αξιοποίησης της λιγνίνης προς την κατεύθυνση της παραγωγής προϊόντων υψηλής προστιθέμενης αξίας. Η χρήση βακτηριακών υδρολυτικών ενζύμων έχει επίσης προταθεί ως εναλλακτική της χρήσης των μυκητιακών, εξαιτίας του χαμηλότερου κόστους παραγωγής των βακτηριακών ενζύμων και της υψηλότερης σταθερότητάς τους σε υψηλές θερμοκρασίες και ακραίες τιμές pH. Ο στόχος αυτής της διατριβής είναι η ανεύρεση νέων βακτηρίων και ενζύμων με ικανότητα αποικοδόμησης της λιγνίνης, η μελέτη του μηχανισμού της βακτηριακής διάσπασης της λιγνίνης και των αρωματικών μονομερών της, και η εξεύρεση βακτηριακών ενζύμων που υδρολύουν την κυτταρίνη και τις ημικυτταρίνες. Τα αποτελέσματα αυτής της έρευνας αναμένεται να βοηθήσουν την προσπάθεια σχεδιασμού αποτελεσματικών μικροβιακών και ενζυμικών βιοκαταλυτών και την εφαρμογή τους για την πλήρη αξιοποίηση της λιγνινοκυτταρινούχου βιομάζας. Για την απομόνωση αερόβιων, μεσόφιλων βακτηρίων με ικανότητα διάσπασης των συστατικών της λιγνινοκυτταρίνης, χρησιμοποιήθηκαν πέντε επιφανειακά εδαφικά δείγματα της περιοχής Λίμνη Κεριού, από το νησί της Ζακύνθου, τα οποία προστέθηκαν σε καλλιέργειες εμπλουτισμού με μοναδικές πηγές άνθρακα και ενέργειας τη λιγνίνη organosolv, την ξυλάνη σημύδας ή την άμορφη κυτταρίνη CMC. Η περιοχή του Κεριού αποτελεί ένα ιδιαίτερο ενδιαίτημα όπου παρατηρείται εκτεταμένη αποικοδόμηση της φυτικής βιομάζας και κατά τόπους φυσική ανάβλυση πετρελαίου με διαπιστωμένα υψηλό ποσοστό αρωματικών υδρογονανθράκων. Από το σύνολο των πέντε εδαφικών δειγμάτων απομονώθηκαν 63 αμιγείς αποικίες, οι οποίες βάση του χαρακτηρισμού του 16S rRNA γονιδίου ανήκουν σε 24 διαφορετικά γένη. Ένα ευρύ φάσμα βακτηρίων που ανήκουν στο γένος Pseudomonas απομονώθηκαν από καλλιέργειες σε λιγνίνη organosolv, και ποικίλα στελέχη που ανήκουν στα φύλα Actinobacteria, Proteobacteria, Bacilli, Sphingobacteriia και Flavobacteria απομονώθηκαν από καλλιέργειες ξυλάνης και κυτταρίνης, με κυρίαρχα τα είδη του γένους Microbacterium. Για τη μελέτη ανάπτυξης των βακτηριακών στελεχών σε υποστρώματα λιγνίνης παρασκευάστηκαν υδρολύματα λιγνίνης από άχυρο καλαμποκιού και σιταριού, χρησιμοποιώντας μία ήπια αλκαλική μέθοδο προκατεργασίας. Παράλληλα, εξετάστηκε η ικανότητα ανάπτυξης των στελεχών σε εμπορικά σκευάσματα λιγνίνης organosolv και kraft λιγνίνης καθώς και σε πρότυπες μονομερείς και διμερείς αρωματικές ενώσεις λιγνίνης. Σημαντικός αριθμός στελεχών αναπτύχθηκαν στα υποστρώματα λιγνίνης από προκατεργασμένα αγροτικά υπολείμματα. Τα αποτελέσματα ανέδειξαν το στέλεχος Pseudomonas kilonensis ZKA7 το οποίο είναι ικανό να αναπτύσσεται σε λιγνίνη από αλκαλικά προκατεργασμένο άχυρο καλαμποκιού και σιταριού, σε λιγνίνη organosolv, και στα αρωματικά μονομερή φερουλικό, καφεϊκό και βανιλλικό οξύ. Η ανάλυση με NMR πρωτονίων έδειξε ότι το στέλεχος αυτό επιφέρει δομικές αλλαγές στο υδρόλυμα λιγνίνης από προκατεργασμένο άχυρο καλαμποκιού, και συγκεκριμένα μείωση των κορυφών που αντιστοιχούν στα αρωματικά πρωτόνια. Επίσης, το στέλεχος Pseudomonas sp. ZKA12 είναι ικανό να μεταβολίζει μονομερή λιγνίνης τύπου G- και S-, όπως φερουλικό και συρινγκικό οξύ, και μπορεί να αποτελέσει τη βάση για το μελλοντικό σχεδιασμό ενός μικροοργανισμού που θα αποικοδομεί όλα τα δομικά συστατικά της λιγνίνης. Αρκετά στελέχη ήταν ικανά να αποικοδομούν τη CMC κυτταρίνη, την μικροκρυσταλλική κυτταρίνη Avicel και την ξυλάνη σημύδας σε αμιγείς καλλιέργειες, υποδηλώνοντας τη δράση ενδογλουκανασών, εξωγλουκανασών και ξυλανασών, ωστόσο από το σημείο αυτό και έπειτα η έρευνα επικεντρώθηκε στην μελέτη της διάσπασης της λιγνίνης. Τρία οξειδοαναγωγικά ένζυμα του στελέχους ΖΚΑ7 επιλέχθηκαν για τη διερεύνηση της λιγνινολυτικής και οξειδωτικής τους ικανότητας. Συγκεκριμένα, τα ένζυμα αυτά ήταν μία πολυοξειδάση χαλκού (Pk-CopA), μία υπεροξειδάση αποχρωματισμού χρωστικών τύπου Dyp (Pk-DypB) και μία καταλάση-υπεροξειδάση (Pk-katG). Οι ανασυνδυασμένες πρωτεΐνες παρήχθησαν σε σύστημα υπερέκφρασης E. coli και ο καθαρισμός τους πραγματοποιήθηκε με χρωματογραφία συγγένειας και χρωματογραφία μοριακού αποκλεισμού. Η πρωτεΐνη Pk-CopA είχε χαρακτηριστικά λακκάσης και οξείδωσε τη λιγνίνη από αλκαλικά προκατεργασμένο άχυρο, παρουσία ABTS ως ενδιάμεσου μορίου. Επίσης, εμφάνισε ικανότητα οξείδωσης των αρωματικών μονομερών φερουλικό, καφεϊκό και συρινγκικό οξύ καθώς και της κατεχόλης. Η Pk-CopA είχε ενεργότητα σε ένα μεγαλύτερο εύρος pH σε σχέση με τις περισσότερες βακτηριακές λακκάσες, και επέδειξε υψηλή σταθερότητα σε θερμοκρασίες 60-70°C, και υψηλή σταθερότητα σε αλκαλικό pH, χαρακτηριστικά που καθιστούν το ένζυμο ικανό να αξιοποιηθεί σε διεργασίες ενός βιοδιυλιστηρίου. Η πρωτεΐνη Pk-DypB εμφάνισε άριστο pH δράσης στην όξινη περιοχή, αλλά σε μεγαλύτερη τιμή σε σύγκριση με χαρακτηρισμένες υπεροξειδάσες τύπου dyp, ωστόσο, η σταθερότητά της σε υψηλές θερμοκρασίες και αλκαλικό και όξινο pH ήταν χαμηλότερη από παρόμοια ένζυμα. Υπό τις εξεταζόμενες συνθήκες, δεν ανιχνεύτηκε οξειδωτική δράση έναντι της λιγνίνης που παρασκευάστηκε από αλκαλικά προκατεργασμένο άχυρο. Η πρωτεΐνη Pk-KatG είχε δράση καταλάσης και υπεροξειδάσης ενώ επέδειξε υψηλότερη συγγένεια και καταλυτική ικανότητα έναντι οργανικών υποστρωμάτων υπεροξειδασών , σε σχέση με το υπεροξείδιο υδρογόνου που αποτελεί φυσικό υπόστρωμα για τις καταλάσες. Η Pk-KatG οξείδωσε το πρότυπο αρωματικό υπόστρωμα syringaldazine και τη συνθετική χρωστική Remazol Brilliant Blue R, υποδηλώνοντας πιθανή λιγνινολυτική δράση του ενζύμου. Τέλος, η πρωτεομική ανάλυση του στελέχους Pseudomonas kilonensis ZKA7 έδειξε ότι τα γονίδια που εμπλέκονται σε περιφερειακά και κεντρικά μονοπάτια αποδόμησης αρωματικών μονομερών της λιγνίνης είναι μεταβολικά ενεργά και επάγονται παρουσία λιγνίνης από αλκαλικά προκατεργασμένο άχυρο. Επίσης, η πρωτεομική ανάλυση ανέδειξε την αυξορύθμιση γονιδίων που κωδικοποιούν πρωτεϊνικούς μεταφορείς, μεταγραφικούς παράγοντες, πρωτεΐνες απόκρισης στο οξειδωτικό στρες, οξειδωτικά ένζυμα και πρωτεΐνες άγνωστης έως τώρα λειτουργίας, των οποίων ο ρόλος αναμένεται να διερευνηθεί μέσα από περαιτέρω πειράματα.

Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document