Bases moleculares de la degradación de polinitrofenoles en rhodobacter capsulatus

Resumen

Rhodobacter capsulatus B10 cometaboliza diversos polinitrofenoles en condiciones fototróficas a aminonitrofenoles, lo que permite a la bacteria el crecimiento diazotrófico, ya que los polinitrofenoles son desacoplantes que inhiben el proceso de fijación de nitrógeno, que requiere una gran cantidad de energía. Se han aislado y clonado los genes nprA y nprB de R. capsulatus B10, y mediante la obtención de mutantes en dichos genes se ha demostrado que codifican las nitrorreductasas principales de esta bacteria fototrófica. El gen nprA codifica una nitrorreductasa insensible a oxígeno homóloga a las nitrorreductasas clásicas de la familia B, como la proteína NfnB de E. coli, mientrasque el producto del gen nprB presentahomologíacon nitrorreductasas no caracterizadas. Se ha estudiado la regulación de la expresión de los genes nprA y nprB mediante fusiones transcripcionales con el gen lacz. La expresion del gen nprB es constitutiva mientras que la expresión del gen nprA es inducible por diferentes compuestos aromáticos y heterocíclicos, entre ellos el 2, 4-dinitrofenol, el 2,4,6-trinitrofenol, el salicilato y el paraquat, lo que indica que nprA podría pertenecer al regulón marlsoxlrob. Además, nprA presenta en su promotor secuencias muy similares a las cajas marlsoxlrob. El gen nprA sólo se expresa en presencia de los inductores, pero el amonio produce una disminución de la expresión aún en presencia de éstos. Además, el amonio causa un inhibición de la actividad nitrorreductasa y del consumo de polinitrofenoles in vivo, probablemente porque afecta al sistema de transportede estos compuestos al interior celular. La proteína NprA de R. capsulatus se ha sobreexpresado en E. coli unida a una cola de polihistidinas, y se ha purificado por cromatografía de afinidad. La proteína purificada mostró actividad con diferentes compuestos aromáticos y heterocíclicos utilizados por otras nitrorreductasas. sin embargo,