Новые рамнозосодержащие гликополимеры клеточной стенки Rathayibacter festucae ВКМ Ac-1390T

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Rathayibacter festucae ВKM Ac-1390T (семейство Microbacteriaceae, класс Actinomycetes) содержит в клеточной стенке три гликополимера. Структуры гликополимеров устанавливали химическими и ЯМР-спектроскопическими методами. Один из них, рамноманнан, построен из повторяющихся тетрасахаридных звеньев, несущих боковые остатки ксилопиранозы: →2)-α-[β-D-Xylp-(1→3)]-D-Rhap-(1→3)-α-D-Manp-(1→2)-α-D-Rhap-(1→3)-α-D-Manp-(1→. Второй полимер, обнаруженный у исследованного штамма в минорном количестве, представляет собой рамнан: →2)-α-D-Rhap-(1→3)-α-D-Rhap-(1→. Третий полимер является тейхуроновой кислотой, ацеталированной остатками пировиноградной кислоты: →2)-α-[4,6-S-Pyr]-D-Manp-(1→4)-α-L-Rhap-(1→4)-β-D-Glcp-(1→4)-α-D-Glcp-(1→4)-β-D-GlcpA-(1→. Структуры рамноманнана и тейхуроновой кислоты являются новыми для представителей рода Ratayibacter и прокариот в целом. Результаты настоящего исследования расширяют представления о структурном разнообразии микробных гликополимеров и согласуются с ранее описанными данными о специфичности структур и состава гликополимеров для видов рода Rathayibacter.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. С. Шашков

Институт органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН

Email: potekhina56@mail.ru
Россия, 119991 Москва

Н. В. Потехина

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова

Автор, ответственный за переписку.
Email: potekhina56@mail.ru

биологический факультет

Россия, 119234 Москва

E. M. Тульская

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова

Email: potekhina56@mail.ru

биологический факультет

Россия, 119234 Москва

A. С. Дмитренок

Институт органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН

Email: potekhina56@mail.ru
Россия, 119991 Москва

С. Н. Сенченкова

Институт органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН

Email: potekhina56@mail.ru
Россия, 119991 Москва

Л. В. Дорофеева

ФИЦ Пущинский научный центр биологических исследований РАН, Институт биохимии и физиологии микроорганизмов им. Г.К. Скрябина РАН, Всероссийская коллекция микроорганизмов (ВКМ)

Email: potekhina56@mail.ru
Россия, 142290 Пущино, Московская обл.

Л. И. Евтушенко

ФИЦ Пущинский научный центр биологических исследований РАН, Институт биохимии и физиологии микроорганизмов им. Г.К. Скрябина РАН, Всероссийская коллекция микроорганизмов (ВКМ)

Email: potekhina56@mail.ru
Россия, 142290 Пущино, Московская обл.

Список литературы

  1. Smith, E. F. (1913) A new type of bacterial disease, Science, 38, 926, https://doi.org/10.1126/science.38.991.926.a.
  2. Zgurskaya, H. I., Evtushenko, L. I., Akimov, V. N., and Kalakoutskii, L. V. (1993) Rathayibacter gen, nov., including the species Rathayibacter rathayi comb. nov., Rathayibacter tritici comb. nov., Rathayibacter iranicus comb., nov., and six strains from annual grasses, Int. J. Sys. Bacteriol., 43, 143-149, https://doi.org/10.1099/ 00207713-43-1-143
  3. Evtushenko, L. I., and Dorofeeva, L. V. (2012) Genus XXII. Rathayibacter Zgurskaya, Evtushenko, Akimov and Kalakoutskii 1993, 147VP in Bergey’s manual of systematic bacteriology (Goodfellow, M., Kämpfer, P., Busse, H.-J., Trujillo, M. E., Suzuki, K.-I., Ludwig, W., and Whitman, W. B., eds) 2nd Edn., Vol. 5, Springer, New York, Dordrecht, Heidelberg, London, pp. 953-964.
  4. Potekhina, N. V., Tul’skaya, E. M., Ospennikov, and Y. V. Evtushenko, L. I. (2023) Cell wall glycopolymers as chemotaxonomic characteristics of the genus and species Rathayibacter, Microbiology, 92 (Suppl 1), S2-S6, https://doi.org/10.1134/S0026261723603822.
  5. Dorofeeva, L. V., Evtushenko, L. I., Krausova, V. I., Karpov, A. V., Subbotin, S. A., and Tiedje, J. M. (2002) Rathayibacter caricis sp. nov. and Rathayibacter festucae sp. nov., isolated from the phyllosphere of Carex sp. and the leaf gall induced by the nematode Anguina graminis on Festuca rubra L., respectively, Int. J. Syst. Evol. Microbiol., 52, 1917-1923, https://doi.org/10.1099/00207713-52-6-1917.
  6. Dmitrenok, A. S., Shashkov, A. S., Streshinskaya, G. M., Tul’skaya, E. M., Potekhina, N. V., Senchenkova, S. N., Dorofeeva, L. V., and Evtushenko, L. I. (2019) New rhamnose-contaning glycopolymers from Rathayibacter iranicus VKM Ac-1602T cell wall, Carbohydr. Res., 482, 107728, http://dx.doi.org/10.1016/j.carres.2019.06.007.
  7. Шашков А. С., Тульская Е. М., Потехина Н. В., Дмитренок А. С., Сенченкова С. Н., Зайчиков В. А., Дорофеева Л. В., Евтушенко Л. И. (2021) Рамнан и пируватсодержащая тейхуроновая кислота клеточной стенки Rathayibacter sp. BKM Ac-2759, Биохимия, 86, 595-606, http://dx.doi.org/10.31857/S0320972521040114.
  8. Shashkov, A. S., Lipkind, G. M., Knirel, Y. A., and Kochetkov, N. K. (1988) Stereometrical factors determining the effects of glycosylation on the 13C chemical shifts in carbohydrates, Magn. Reson. Chem., 26, 735-747, https:// doi.org/10.1002/mrc.1260260904.
  9. Jansson, P.-E., Kenne, L., and Widmalm, G. (1989) Computer-assisted structural analysis of polysaccharides with an extended version of CASPER using 1H- and 13C-n.m.r. data, Carbohydr. Res., 188, 169-191, https:// doi.org/10.1016/0008-6215(89)84069-8.
  10. Altona, C., and Haasnoot, C. A. G. (1980) Prediction of anti and gauche vicinal proton-proton coupling constants in carbohydrates: a simple additivity rule for pyranose rings, Org. Magn. Reson., 13, 417-429, https:// doi.org/10.1002/mrc.1270130606.
  11. Bock, K., and Pedersen C. (1983) Carbon 13 nuclear magnetic resonance spectroscopy of monosaccharides, Adv. Carbohydr. Chem. Biochem., 41, 27-66, https://doi.org/10.1016/S0065-2318(08)60055-4.
  12. Шашков А. С., Тульская Е. М., Дмитренок А. С., Стрешинская Г. М., Потехина Н. В., Сенченкова С. Н., Пискункова Н. Ф., Дорофеева Л. В., Евтушенко Л. И. (2018) Рамнозосодержащие гликополимеры клеточных стенок Rathayibacter toxicus BKM Ac-1600 и «Rathayibacter tanaceti» BKM Ac-2596, Биохимия, 83, 915-925, https://doi.org/10.1134/S0006297918060093.
  13. Garegg, P. J., Jansson, P.-E., Lindberg, B., Lindh, F., and Lönngren, J. (1980) Configuration of the acetal carbon atom of pyruvic acid acetals in some bacterial polysaccharides, Carbohydr. Res., 79, 127-132, https:// doi.org/10.1016/S0008-6215(00)83666-6.
  14. Shashkov, A. S., Tul’skaya, E. M., Streshinskaya, G. M., Dmitrenok, A. S., Potekhina, N. V., Senchenkova, S. N., Piskunkova, N. F., Dorofeeva, L. V., and Evtushenko, L. I. (2020) Rhamnomannans and teichuronic acid from the cell wall of Rathayibacter tritici VKM Ac-1603T, Biochemistry (Moscow), 85, 369-377, https://doi.org/10.1134/S0006297920030128.
  15. Shashkov, A. S., Potekhina, N. V., Tul’skaya, E. M, Dmitrenok, A. S., Senchenkova, S. N., Torgov, V. I., Dorofeeva, L. V., and Evtushenko, L. I. (2024) New lactate- and pyruvate-containing polysaccharide and rhamnomannan with xylose residues from the cell wall of Rathayibacter oskolensis VKM Ac-2121T, Carbohydr. Res., 540, 109145, https://doi.org/10.1016/j.carres.2024.109145.
  16. Shashkov, A. S., Potekhina, N. V., Dmitrenok, A. S., Tul’skaya, E. M., Senchenkova, S. N., Dorofeeva, L. V., Zaychikov, V. A. and Evtushenko, L. I. (2021) D-Rhamnan and teichuronic acid from the cell wall of Rathayibacter caricis VKM Ac-1799T, Carbohydr. Res., 499, 108233, https://doi.org/10.1016/j.carres.2021.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Спектры ЯМР 13С полисахаридов из клеточной стенки R. festucaе ВKM Ac-1390T: суммарный препарат (а); нейтральная фракция (б); кислая фракция (в)

Скачать (325KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Части спектра 1H,13C HSQC нейтрального полисахарида(ов) из клеточной стенки R. festucaе ВKM Ac-1390T. Части спектров ЯМР 1H и 13C показаны вдоль горизонтальной и вертикальной осей соответственно. Арабские цифры относятся к атомам углерода в остатках, как обозначено в табл. 1

Скачать (261KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Часть спектра 1H,1H ROESY нейтрального полисахарида(ов) из клеточной стенки R. festucaе ВKM Ac-1390T. Арабские цифры относятся к протонам в остатках, как указано в табл. 1. Косая черта относится к пикам корреляции между остатками

Скачать (221KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Части спектра 1H,13C HMBC нейтрального полисахарида(ов) из клеточной стенки R. festucaе ВKM Ac-1390T. Заглавные латинские буквы относятся к остаткам, как обозначено в табл. 1. Арабские цифры перед косой чертой относятся к протонам, а после косой черты – к атомам углерода в соответствующих остатках

Скачать (298KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Части спектра 1H,13C HSQC кислого полисахарида из клеточной стенки R. festucaе ВKM Ac-1390T. Части спектров ЯМР 1H и 13C показаны вдоль горизонтальной и вертикальной осей соответственно. Арабские цифры относятся к атомам углерода в остатках, как обозначено в табл. 1

Скачать (286KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Часть спектра 1H,1H ROESY кислого полисахарида из клеточной стенки R. festucaе ВKM Ac-1390T. Арабские цифры относятся к протонам в остатках, как обозначено в табл. 1. Косая черта относится к пикам корреляции между остатками

Скачать (268KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Часть спектра 1H,13C HMBC кислого полисахарида из клеточной стенки R. festucaе ВKM Ac-1390T. Заглавные латинские буквы относятся к остаткам, как обозначено в табл. 1. Арабские цифры перед косой чертой относятся к протонам, а после косой черты – к атомам углерода в соответствующих остатках

Скачать (207KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024