多种 GroEL 合子蛋白在粉色色素兼性养甲菌中的分布和潜在生态生理作用

摘要 分析了属于甲基杆菌属（Methylobacterium）和甲基鲁杆菌属（Methylorubrum）的所有已描述的粉红色色素营养甲基细菌（PPFM）的模式菌株中 GroEL 合子蛋白基因的分布和系统发育情况。在测试的细菌菌株中，有一半（69 株中的 38 株）拥有多个 groEL 基因。对这些基因的翻译氨基酸序列和包含它们的 groESL 操作子之前的启动子区域的分析表明，这些嗜甲基细菌的 GroEL 合子形成了三个典型的 PPFM 相似群。其中最大的一组（GroEL1）显然是由基本的看家伴侣蛋白组成的，另外两组则由其他单独聚类的蛋白质组成，它们的基因表达调控元件的组成各不相同。编码 GroEL2 组蛋白的菌株是从各种环境中分离出来的，包括受到工业生产的 C1 化合物污染的环境，而拥有 GroEL3 类伴侣蛋白的细菌主要是植物共生体。有人认为，GroEL3 蛋白可能参与了植物共生过程，而 GroEL2 合子蛋白则可能参与应对宿主细胞在其栖息地所经历的特定压力。与此同时，在 PPFM 中并不典型的肱甲氧菌 B0021T 的 GroEL 合子蛋白似乎是为折叠二核铁单氧酶而设计的，它被编码在二核铁单氧酶的基因簇中。对这些假设的进一步测试应能阐明多种 GroEL 合子在 PPFM 中的作用，并能更全面地利用它们作为植物生长刺激剂和生物降解/生物修复剂的生物技术潜力。