БИОХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И ФИЛОГЕНИЯ ГИДРОКСИПИРУВАТРЕДУКТАЗ МЕТАНОТРОФНЫХ БАКТЕРИЙ, РЕАЛИЗУЮЩИХ РАЗЛИЧНЫЕ ПУТИ С<sub>1</sub>-АССИМИЛЯЦИИ
У аэробных метанотрофных бактерий Methylomicrobium alcaliphilum 20Z, Methylococcus capsulatus Bath и Methylosinus trichosporium OB3b проведен сравнительный анализ свойств гидроксипируватредуктазы (Hpr) - индикаторного фермента серинового пути ассимиляции восстановленных С1-соединений. Рекомбинант-ные Hpr, полученные клонированием и гетерологичной экспрессией генов hpr в Escherichia coli, катализировали ХАВ(Р)Н-зависимое восстановление гидроксипирувата или глиоксилата, но не катализировали обратные реакции окисления D-глицерата или гликолата. Отсутствие глицератдегидрогеназной активности у метанотрофных Hpr подтвердило ключевую роль фермента в ассимиляции С1-субстрата через сериновый путь. Фермент из Ms. trichosporium OB3b, реализующего сериновый цикл в качестве единственного пути ассимиляции углерода, обладал на порядок более высокой активностью и сродством к гидроксипирувату, чем Hpr из Mm. alcaliphilum 20Z и Mc. capsulatus Bath, ассимилирующих углерод метана в основном через рибу-лозомонофосфатный (РМФ) цикл. Обнаружено присутствие гена hpr в составе генных кластеров, кодирующих ферменты серинового цикла, во всех секвенированных геномах метанотрофов, за исключением представителей филума Verrucomicrobia. Филогенетический анализ выявил два типа Hpr: 1) Hpr метанотрофов класса Gammaproteobacteria, использующих сериновый путь наряду с РМФ-циклом фиксации формальдегида, и неметилотрофных бактерий класса Alphaproteobacteria; и 2) Hpr метилотрофов классов Alpha- и Betaproteobacteria, реализующих сериновый цикл С1-ассимиляции, а также неметилотрофных Betaproteo-bacteria. Обсуждается происхождение и роль Hpr в метаболизме различных метанотрофов.