Труды КНЦ (Технические науки вып.1/2023(14))

Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2023. Т. 14, № 1. С. 171-179. Transactions of the Kala Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2023. Vol. 14, No. 1. P. 171-179. Р-Ц иано-L -А ланин Рис. 1. Бактерии метанотрофы Methylococcus capsulatus (Bath)) способны окислять метан в метанол [2] кислородом воздуха [3], а дальнейшее его превращение во фруктозу (предшественник глюкозы, важнейший источник углерода [4]) осуществляют гипертермофильные археи Pyrococcus horikoshii OT3 (у метилотрофных дрожжей Candida boidinii путь отличается — они присоединяют формальдегид к D-ксилулозе с образованием двух трехуглеродных сахаров, которые далее могут превращаться в глицерин, компонент жиров). Образование серина из метанола производится облигатными метилотрофными бактериями (например, Methylomonas aminofaciens) [5, 6]. Фенол из бензола образуется при помощи кислорода — пероксигеназой гриба полевика цилиндрического (Agrocybe aegerita) [7], тирозин из фенола — обратной реакцией, катализируемой тирозиназой кишечной бактерии Citrobacter freundii [8], р-цианоаланин из цианида— культурами фиолетовых хромобактерий Chromobacterium violaceum [9], аспарагин и аспарагиновая кислота из Р-цианоаланина — высшими растениями, такими как ячмень обыкновенный Hordeum vulgare [10]. На схеме не показано, но растения (например, резуховидка Таля Arabidopsis thaliana) и микроорганизмы (гемофильная палочка Haemophilius influenzae) [11] способны аналогичным образом утилизировать сероводород, включая его в состав аминокислоты цистеин. Чрезвычайно токсичный селеноводород бактерии кишечные палочки (Escherichia coli) присоединяют к серину с образованием селеноцистеина — аминокислоты, входящей в активные центры ряда ферментов [12]. Еще более токсичный теллуроводод ряд грибов в условиях дефицита серы превращают в теллуроцистеин — аминокислоту, придающую уникальные свойства ряду белков [13, 14]. Возможность аналогичного включения в состав аминокислот (например, гипотетического полоноцистеина) и белков самого тяжелого халькогена (исключительно токсичного, радиоактивного полония) в настоящее время дискутируется [15]. Бактерии, растения и грибы из индола и серина синтезируют триптофан [16]. Стрептомицет беловатый Streptomyces albulus PD-1 аналогичным образом утилизирует аммиак с образованием полидиаминопропионовой кислоты [17]. Диаминопропионовая кислота может образоваться и в результате присоединения к серину чрезвычайно токсичного азида: промежуточным метаболитом является р-азидоаланин [18], далее азидная группа восстанавливается до аминогруппы и молекулярного азота цитохромом Р450 [19]. Исходный глицин на схеме может образоваться в результате биодеградации гербицида глифосата бактерией синегнойной палочкой Pseudomonas aeruginosa [20]. Глицерин и ряд аминокислот могут образовываться и из других ксенобиотиков, таких как акролеин [21, 22], лекарственные препараты [23, 24]. Рисунок и подпись к нему А. З. Миндубаева © Миндубаев А. З., Бабынин Э. В., Минзанова С. Т., Миронова Л. Г., Бадеева Е. К., 2023 173