甲烷氧化与C1代谢在利用丙烷的Gordonia sp.菌株TY-5中的研究

《Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry》：Methane oxidation and C1 metabolism in a propane-utilizer Gordonia sp. strain TY-5

Gordonia sp. strain TY-5以丙烷为唯一碳源，通过Prm酶氧化为2-丙醇，进一步代谢为甲基醋酸。基因组分析表明其具备C1解吸路径，可氧化甲醇为CO2，但缺乏C1同化途径，故甲醇作为能量源。基因敲除证实Prm参与甲烷氧化，N,N-二甲基-4-硝基苯胺依赖的甲醇脱氢酶起关键作用，揭示了C1代谢与烃类利用对适应甲烷与丙烷共存环境的生理意义。

　　

摘要

Gordonia属TY-5菌株以丙烷为唯一碳源，但不以甲烷为碳源。在该菌株中，丙烷通过丙烷单加氧酶（Prm）氧化为2-丙醇，2-丙醇进一步代谢为乙酸甲酯，随后乙酸甲酯再转化为乙酸和甲醇。然而，TY-5菌株对甲烷和甲醇的代谢机制尚不清楚。本研究的基因组分析表明，TY-5菌株具有C1（一碳）异化途径，即甲醇被氧化为二氧化碳（CO?），但缺乏C1同化途径，这表明甲醇并非作为碳源被利用，而是作为能量来源。此外，我们发现TY-5菌株可以通过Prm酶氧化甲烷。基因敲除实验表明，N,N-二甲基-4-硝基苯胺依赖的甲醇脱氢酶参与了TY-5菌株中的甲醇氧化过程。我们的研究结果为了解甲烷和丙烷共存自然环境中C1及碳氢化合物代谢的生理意义提供了新的见解。

图形摘要

以丙烷为碳源的Gordonia属TY-5菌株能够氧化甲烷，并具有甲醇异化途径。

在新标签页中打开 下载幻灯片

甲烷, 甲醇, 丙烷单加氧酶, 甲醇单加氧酶, SDIMO