Микоплазмы: ферменты и соответствующие им гены
Из результатов анализа генома M. genitalium следует, что некоторые ферменты, для которых найдены соответствующие им гены, экспериментально не обнаруживаются, и, наоборот, активность ферментов, выявленная биохимическими методами, не находит своего отражения в геноме ( Pollack, 1997 ).
Безуспешность попыток биохимически выявить ферменты, гены которых представлены в геноме, можно объяснить многими причинами, в том числе недостатком чувствительности методов или отсутствием экспрессии генов в данный момент. Примером биохимически выявленных ферментативных активностей, которые не удается соотнести с известными генами или гипотетическими открытыми рамками считывания (ОРС), у M. genitalium служат малатдегидрогеназа, фосфоенолпируват-карбоксилаза, аспартат- аминотрансфераза и 5'-нуклеотидаза. Кроме того, не найден ген нуклеозид- дифосфат-киназы (ndk), кодирующий ключевой фермент превращения нуклеотидфосфатов в нуклеотидтрифосфаты. Нет сомнений в том, что ген ndk у M. genitalium существует, но по структуре этот ген, вероятно, отличается от соответствующих генов других прокариотических организмов. Напротив, ОРС, соответствующая гену 6-фосфоглюконатдегидрогеназы, в геноме M. рnеumoniae идентифицирована, а активность фермента в клетках этой микоплазмы обнаружить не удалось. Можно предположить, что такие гены могли быть необходимыми для метаболизма микоплазм в прошлом.
Микоплазмы не способны к биосинтезу пуринов и пиримидинов de novo, а зависят от экзогенного поступления предшественников нуклеиновых кислот. Гуанин, гуанозин, урацил, тимин, тимидин, цитидин, аденин и аденозин являются необходимыми компонентами питательных сред для этих микроорганизмов ( Pollack, 1992 ). Рибонуклеотиды превращаются в дезоксирибонуклеотиды с помощью ферментного комплекса рибонуклеозид- дифосфатредуктазы. Обе рамки считывания, соответствующие двум белкам этого комплекса, идентифицированы. Найдены гены фосфорибозилтрансфераз для аденина, гипоксантина, гуанина и урацила - ферментов, превращающих этих предшественников в соответствующие монофосфаты, а также все киназы, образующие далее ADP, GDP и UDP. К удивлению, ни у M. pneumoniae, ни у M. genitalium не удалось найти нуклеозид-дифосфат-киназу - ключевой фермент превращения NDP в NTP.
Отсутствует в геномах микоплазм ген фермента - СТР-синтетазы (превращающей UTP в СТР). Следовательно, единственным путем образования СТР может быть превращение цитидина в СМР с помощью уридинкиназы и в CDP - с помощью цитидилаткиназы (открытые рамки считывания для которых в геномах микоплазм обнаружены), а дезокситимидинмонофосфат (dTMP) может быть синтезирован тимидинкиназой или тимидилатсинтазой ( Himmelreich et al., 1996 ).
При невозможности определения соответствующих генов по структурным данным особый интерес представляет биохимическая идентификация ферментов M. pneumoniae, которые обеспечивают превращение NDP в NTP, поскольку такая активность представляется жизненно важной для клетки. Возможно, эта функция обеспечивается другими ферментами микоплазм за счет многофункциональности (мультиэнзимности) некоторых белков .
Смотрите также:
