Entner-Doudorofov put

Entner-Doudorofov put (ED put) opisuje put serije enzimski katalizovanih hemijskih reakcija, koje su aktivne u bakterijskom primarnom metabolizmu. To je put kojim se katabolizuje glukoza do piruvinske kiseline koristeći enzime koji su različiti od onih koji se koriste pri glikolizi ili u putu pentoza fosfata (dva metabolička puta koja su široko zastupljena kod bakterija). ED put su prvi izučavali Majkl Doudorof i Natan Entner sa Bakteriološkog departmana Univerziteta Kalifornije u Berkliju 1952. godine.^[1] Nedavni rad na Entner–Duodorofovom putu je pokazao da njegova upotreba nije ograničena na prokariote, kako se ranije mislilo. Specifično, postoji direktna evidencija da Hordeum vulgare koristi Entner-Doudorofov put.^[2] Upotreba Entner-Doudorofovog puta među drugim biljkama kao što su mahovine i paprati je isto tako široko raširena sudeći po preliminarnoj analizi podataka sekvenciranja.^[2]

Osobena svojstva Entner-Doudorofovog puta su:

Koristi 6-fosfoglukonatnu dehidratazu i 2-keto-3-deoksifosfoglukonatnu aldolazu za kreiranje piruvata iz glukoze.
Ima neto prinos od 1 ATP molekula za svaki obrađen molekul glukoze, kao i 1 NADH i 1 NADPH. U poređenju s tim glikoliza ima neto prinos od 2 ATP molekula i 2 NADH molekula za svaki metabolisani molekul glukoze.

Organizmi koji koriste Entner-Doudorofov put

Postoji nekoliko bakterija koje koriste Entner-Doudorofov put za metabolizam glukoze i koje nemaju sposobnost katabolizma glikolizom (e.g., njima nedostaju esencijalni glikolitički enzimi, poput odsustva fosfofruktokinaze kod roda Pseudomonas).^[3] Rodovi u kojima je ovaj put prominentan obuhvataju Gram-negativne bakterije, kao što je navedeno ispod, Gram-pozitivne bakterije, kao što je Enterococcus faecalis,^[4] kao i nekoliko Archaea, druge distinktne grane prokariota (i „trećeg domena života, nakon prokariotskih bakterija i eukariota).^[5] Većina organizama koji koriste ovaj put je aerobna, usled niskog ATP prinosa po metabolizovanom molekulu glukoze.

Primeri bakterija koje koriste ovaj put su:

Pseudomonas,^[6] rod Gram-negativnih bakterija
Azotobacter,^[7] rod Gram-negativnih bakterija
Rhizobium,^[8] rod Gram-negativnih bakterija koje su asocirane sa biljnim korenom i učestvuju u biljnoj diferencijaciji
Agrobacterium,^[9] biljni patogeni (onkogeni) rod Gram-negativnih bakterija, koji takođe ima biotehnološku primenu
Escherichia coli,^[6] Gram-negativna bakterija
Enterococcus faecalis,^[10] Gram-pozitivna bakterija
Zymomonas mobilis, Gram-negativni fakultativni anaerob
Xanthomonas campestris,^[11] Gram-negativna bakterija koja koristi ovaj put kao glavnu rutu obezbeđivanja energije.
Hordeum vulgare, ječam koristi uses Entner-Doudorofov put.^[2]

Entner-Doudorofov put je prisutan u mnogim vrstama Archaea, čiji metabolizmi „podsećaju ... po [njihovoj] kompleksnosti na one kod bakterija i nižih eukariota”. Ovaj metabolički put je obično obuhvaćen, kao i Embden-Mejerhof-Parnasov put glikolize, ali najčešće kao jedinstvene, modifikovane varijante.^[5]

Reference

^ Nathan Entner; Michael Doudoroff (1952). „Glucose and gluconic acid oxidation of Pseudomonas saccharophila” (PDF). J. Biol. Chem. 196: 853—862. Приступљено 3. 8. 2015.
^ ^а ^б ^в Chen, Xi, et al. "The Entner–Doudoroff pathway is an overlooked glycolytic route in cyanobacteria and plants." Proceedings of the National Academy of Sciences (2016): 201521916.
^ Conway,T. (1992) "The Entner-Doudorodd pathway: history, physiology and molecular biology" Microbiology of Reviews 103(19; May), pp. 1-28, DOI , see [1]
^ Willey; Sherwood; Woolverton (2009). Prescott's Principles of Microbiology.
^ ^а ^б Bräsen C.; D. Esser; B. Rauch & B. Siebers (2014) "Carbohydrate metabolism in Archaea: current insights into unusual enzymes and pathways and their regulation," Microbiol. Mol. Biol. Rev. 78(1; March), pp. 89-175, DOI 10.1128/MMBR.00041-13, see „Archived copy” (PDF). Архивирано из оригинала (PDF) 22. 11. 2015. г. Приступљено 4. 8. 2015. or [2], accessed 3 August 2015.
^ ^а ^б Peekhaus N, Conway T (1998). „What's for dinner?: Entner-Doudoroff metabolism in Escherichia coli.”. J Bacteriol. 180 (14): 3495—502. PMC 107313  . PMID 9657988.
^ Michael P. Stephenson; Frank A. Jackson; Edwin A. Dawes (1978). „Further Observations on Carbohydrate Metabolism and its Regulation in Azotobacter beijerinckii”. Journal of General Microbiology. 109 (1): 89—96. doi:10.1099/00221287.
^ Kuykendall, L. David; John M. Young; Esperanza Martínez-Romero; Allen Kerr & Hiroyuka Sawada (2006) Genus I. Rhizobium Frank 1889, 389^AL [Order VI. Rhizobiales ord. nov., Family I Rhizobiaceae Conn 1938, 321^AL (L. David Kuykendall, Ed.)], pp. 324-339, in Bergey's Manual® of Systematic Bacteriology, Vol. 2 The Proteobacteria, Part 3 The Alpha-, Beta-, Delta-, and Epsilonproteobacteria, (Don J. Brenner, Noel R. Krieg, James T. Staley, Vol. Eds., George M. Garrity, Ed.-in-Chief), New York, NY, USA: Springer Science & Business, ISBN 0387241450, [3], accessed 3 August 2015.
^ Arthur LO, Nakamura LK, Julian G, Bulla LA (1975). „Carbohydrate catabolism of selected strains in the genus Agrobacterium.”. Appl Microbiol. 30 (5): 731—7. PMC 187263  . PMID 128316.
^ Goddard J.L.; J.R. Sokatch (1964). „2-Ketogluconate fermentation by Streptococcus faecalis.”. J. Bacteriol. 87: 844—851. PMC 277103  . PMID 14137623.
^ Lu, G.T.; J.R. Xie; L. Chen; J.R. Hu; S.Q. An; H.Z. Su; et al. (2009). „Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase of Xanthomonas campestris pv. campestris is required for extracellular polysaccharide production and full virulence.”. Microbiology. 155 (5): 1602—1612. PMID 19372163. doi:10.1099/mic.0.023762-0.

Literatura

Bräsen C.; D. Esser; B. Rauch & B. Siebers (2014) "Carbohydrate metabolism in Archaea: current insights into unusual enzymes and pathways and their regulation," Microbiol. Mol. Biol. Rev. 78(1; March), pp. 89–175, DOI 10.1128/MMBR.00041-13, see [4] or [5], accessed 3 August 2015.
Ahmed, H.; B. Tjaden; R. Hensel & B. Siebers (2004) "Embden–Meyerhof–Parnas and Entner–Doudoroff pathways in Thermoproteus tenax: metabolic parallelism or specific adaptation?," Biochem. Soc. Trans. 32(2; April 1), pp. 303–304, DOI 10.1042/bst0320303, see [6], accessed 3 August 2015.
Conway T. (1992) "The Entner-Doudoroff pathway: history, physiology and molecular biology," FEMS Microbiol. Rev., 9(1; September), pp. 1–27, see [7], accessed 3 August 2015.
Snyder, L., Peters, J. E., Henkin, T. M., & Champness, W. (2013). Molecular genetics of bacteria. American Society of Microbiology.

[1] Nathan Entner; Michael Doudoroff (1952). „Glucose and gluconic acid oxidation of Pseudomonas saccharophila” (PDF). J. Biol. Chem. 196: 853—862. Приступљено 3. 8. 2015.

[Chen_2016-2] а ^б ^в Chen, Xi, et al. "The Entner–Doudoroff pathway is an overlooked glycolytic route in cyanobacteria and plants." Proceedings of the National Academy of Sciences (2016): 201521916.

[Conway-3] Conway,T. (1992) "The Entner-Doudorodd pathway: history, physiology and molecular biology" Microbiology of Reviews 103(19; May), pp. 1-28, DOI , see [1]

[4] Willey; Sherwood; Woolverton (2009). Prescott's Principles of Microbiology.

[Brasen14-5] а ^б Bräsen C.; D. Esser; B. Rauch & B. Siebers (2014) "Carbohydrate metabolism in Archaea: current insights into unusual enzymes and pathways and their regulation," Microbiol. Mol. Biol. Rev. 78(1; March), pp. 89-175, DOI 10.1128/MMBR.00041-13, see „Archived copy” (PDF). Архивирано из оригинала (PDF) 22. 11. 2015. г. Приступљено 4. 8. 2015. or [2], accessed 3 August 2015.

[pmid9657988-6] а ^б Peekhaus N, Conway T (1998). „What's for dinner?: Entner-Doudoroff metabolism in Escherichia coli.”. J Bacteriol. 180 (14): 3495—502. PMC 107313  . PMID 9657988.

[7] Michael P. Stephenson; Frank A. Jackson; Edwin A. Dawes (1978). „Further Observations on Carbohydrate Metabolism and its Regulation in Azotobacter beijerinckii”. Journal of General Microbiology. 109 (1): 89—96. doi:10.1099/00221287.

[KuykendallRhizobium06-8] Kuykendall, L. David; John M. Young; Esperanza Martínez-Romero; Allen Kerr & Hiroyuka Sawada (2006) Genus I. Rhizobium Frank 1889, 389^AL [Order VI. Rhizobiales ord. nov., Family I Rhizobiaceae Conn 1938, 321^AL (L. David Kuykendall, Ed.)], pp. 324-339, in Bergey's Manual® of Systematic Bacteriology, Vol. 2 The Proteobacteria, Part 3 The Alpha-, Beta-, Delta-, and Epsilonproteobacteria, (Don J. Brenner, Noel R. Krieg, James T. Staley, Vol. Eds., George M. Garrity, Ed.-in-Chief), New York, NY, USA: Springer Science & Business, ISBN 0387241450, [3], accessed 3 August 2015.

[pmid128316-9] Arthur LO, Nakamura LK, Julian G, Bulla LA (1975). „Carbohydrate catabolism of selected strains in the genus Agrobacterium.”. Appl Microbiol. 30 (5): 731—7. PMC 187263  . PMID 128316.

[pmid14137623-10] Goddard J.L.; J.R. Sokatch (1964). „2-Ketogluconate fermentation by Streptococcus faecalis.”. J. Bacteriol. 87: 844—851. PMC 277103  . PMID 14137623.

[pmid19372163-11] Lu, G.T.; J.R. Xie; L. Chen; J.R. Hu; S.Q. An; H.Z. Su; et al. (2009). „Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase of Xanthomonas campestris pv. campestris is required for extracellular polysaccharide production and full virulence.”. Microbiology. 155 (5): 1602—1612. PMID 19372163. doi:10.1099/mic.0.023762-0.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]