Desulfurella acetivoransにおけるプロピオン酸代謝経路の実験的解明

要約

硫黄還元性デルタプロテオバクテリアであるDesulfurella acetivoransは、酢酸の酸化または分子状水素を用いた独立栄養的増殖が可能である。本研究では、同菌がプロピオン酸を炭素源として増殖できることを示した。ゲノム上にはメチルクエン酸回路の酵素をコードするオペロンが存在するが、プロピオン酸増殖細胞の抽出物では当該酵素活性が検出されなかった。[U-13C]プロピオン酸を用いたトレーサー実験および比較プロテオミクス解析から、実際にはプロピオニルCoAのカルボキシル化によりメチルマロニルCoAが生成され、さらにスクシニルCoAへと変換されてTCA回路に組み込まれることが示された。本結果は、ゲノム予測の不確実性と実験的検証の重要性を示す。

メカニズム

プロピオニルCoAはカルボキシル化によりメチルマロニルCoAとなり、スクシニルCoAを経てTCA回路に組み込まれる。メチルクエン酸回路は実際には機能していない。