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Merck

Evidence that a metabolic microcompartment contains and recycles private cofactor pools.

Journal of bacteriology (2013-04-16)
Douglas L Huseby, John R Roth
ABSTRACT

Microcompartments are loose protein cages that encapsulate enzymes for particular bacterial metabolic pathways. These structures are thought to retain and perhaps concentrate pools of small, uncharged intermediates that would otherwise diffuse from the cell. In Salmonella enterica, a microcompartment encloses enzymes for ethanolamine catabolism. The cage has been thought to retain the volatile intermediate acetaldehyde but allow diffusion of the much larger cofactors NAD and coenzyme A (CoA). Genetic tests support an alternative idea that the microcompartment contains and recycles private pools of the large cofactors NAD and CoA. Two central enzymes convert ethanolamine to acetaldehyde (EutBC) and then to acetyl-CoA (EutE). Two seemingly peripheral redundant enzymes encoded by the eut operon proved to be essential for ethanolamine utilization, when subjected to sufficiently stringent tests. These are EutD (acetyl-CoA to acetyl phosphate) and EutG (acetaldehyde to ethanol). Obligatory recycling of cofactors couples the three reactions and drives acetaldehyde consumption. Loss and toxic effects of acetaldehyde are minimized by accelerating its consumption. In a eutD mutant, acetyl-CoA cannot escape the compartment but is released by mutations that disrupt the structure. The model predicts that EutBC (ethanolamine-ammonia lyase) lies outside the compartment, using external coenzyme B12 and injecting its product, acetaldehyde, into the lumen, where it is degraded by the EutE, EutD, and EutG enzymes using private pools of CoA and NAD. The compartment appears to allow free diffusion of the intermediates ethanol and acetyl-PO4 but (to our great surprise) restricts diffusion of acetaldehyde.

MATERIALI
Numero di prodotto
Marchio
Descrizione del prodotto

Sigma-Aldrich
Acetaldeide, ACS reagent, ≥99.5%
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
Acetaldeide, natural, FG
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
Ethanolamine, ≥99%
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
β-Dinucleotide nicotinamide adenina, ≥96.5% (HPLC), ≥96.5% (spectrophotometric assay), from yeast
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
Ethanolamine, ≥98%
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
Acetaldeide, puriss. p.a., anhydrous, ≥99.5% (GC)
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
Ethanolamine, purified by redistillation, ≥99.5%
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Supelco
Acetaldeide, PESTANAL®, analytical standard
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
Acetaldeide, ReagentPlus®, ≥99.0% (GC)
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
β-Dinucleotide nicotinamide adenina, ≥95% (HPLC)
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
β-Dinucleotide nicotinamide adenina, ≥99%
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
Coenzyme A hydrate, ≥85% (UV, HPLC)
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
Ethanolamine, ACS reagent, ≥99.0%
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
β-Dinucleotide nicotinamide adenina, suitable for cell culture, ≥96.5% (HPLC), ≥96.5% (spectrophotometric assay), from yeast
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
β-Dinucleotide nicotinamide adenina, Grade AA-1
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
Acetaldehyde solution, 50 wt. % in ethanol
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
Acetaldehyde solution, 40 wt. % in H2O
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
β-Nicotinamide adenine dinucleotide, pkg of 10 mg (per vial)
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
β-Dinucleotide nicotinamide adenina, ≥98%, BioUltra, from yeast
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
Ethanolamine, liquid, BioReagent, suitable for cell culture, ≥98%
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
β-Nicotinamide adenine dinucleotide, pkg of 50 mg (per vial)
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
Acetaldehyde solution, 5 M in THF
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
β-Dinucleotide nicotinamide adenina, purified by column chromatography, ≥99%
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
β-Nicotinamide adenine dinucleotide, pkg of 20 mg (per vial)
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
Ethanolamine, puriss. p.a., ACS reagent, ≥99.0% (GC/NT)
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Supelco
Ethanolamine, analytical standard
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
Acetaldehyde solution, 40 wt. % in isopropanol
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili