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Quantitative proteomics reveals the Sox system's role in sulphur and arsenic metabolism of phototroph Halorhodospira halophila
Environmental Microbiology ( IF 4.3 ) Pub Date : 2024-06-20 , DOI: 10.1111/1462-2920.16655 Giulia D'Ermo 1 , Stéphane Audebert 2 , Luc Camoin 2 , Britta Planer-Friedrich 3 , Corinne Casiot-Marouani 4 , Sophie Delpoux 4 , Régine Lebrun 5 , Marianne Guiral 1 , Barbara Schoepp-Cothenet 1
Environmental Microbiology ( IF 4.3 ) Pub Date : 2024-06-20 , DOI: 10.1111/1462-2920.16655 Giulia D'Ermo 1 , Stéphane Audebert 2 , Luc Camoin 2 , Britta Planer-Friedrich 3 , Corinne Casiot-Marouani 4 , Sophie Delpoux 4 , Régine Lebrun 5 , Marianne Guiral 1 , Barbara Schoepp-Cothenet 1
Affiliation
The metabolic process of purple sulphur bacteria's anoxygenic photosynthesis has been primarily studied in Allochromatium vinosum , a member of the Chromatiaceae family. However, the metabolic processes of purple sulphur bacteria from the Ectothiorhodospiraceae and Halorhodospiraceae families remain unexplored. We have analysed the proteome of Halorhodospira halophila , a member of the Halorhodospiraceae family, which was cultivated with various sulphur compounds. This analysis allowed us to reconstruct the first comprehensive sulphur‐oxidative photosynthetic network for this family. Some members of the Ectothiorhodospiraceae family have been shown to use arsenite as a photosynthetic electron donor. Therefore, we analysed the proteome response of Halorhodospira halophila when grown under arsenite and sulphide conditions. Our analyses using ion chromatography‐inductively coupled plasma mass spectrometry showed that thioarsenates are chemically formed under these conditions. However, they are more extensively generated and converted in the presence of bacteria, suggesting a biological process. Our quantitative proteomics revealed that the SoxAXYZB system, typically dedicated to thiosulphate oxidation, is overproduced under these growth conditions. Additionally, two electron carriers, cytochrome c 551 /c 5 and HiPIP III, are also overproduced. Electron paramagnetic resonance spectroscopy suggested that these transporters participate in the reduction of the photosynthetic Reaction Centre. These results support the idea of a chemically and biologically formed thioarsenate being oxidized by the Sox system, with cytochrome c 551 /c 5 and HiPIP III directing electrons towards the Reaction Centre.
中文翻译:
定量蛋白质组学揭示了 Sox 系统在光养菌 Halorhodospira halophila 硫和砷代谢中的作用
紫硫细菌缺氧光合作用的代谢过程已初步研究酒色异色菌, 的成员红花科家庭。然而,紫硫细菌的代谢过程外硫红螺菌科和盐螺菌科家庭仍未被探索。我们分析了蛋白质组嗜盐红螺菌, 的成员盐螺菌科家族,用各种硫化合物栽培。这项分析使我们能够重建该家族的第一个全面的硫氧化光合作用网络。部分成员外硫红螺菌科家族已被证明使用亚砷酸盐作为光合电子供体。因此,我们分析了蛋白质组反应嗜盐红螺菌当在亚砷酸盐和硫化物条件下生长时。我们使用离子色谱-电感耦合等离子体质谱法进行的分析表明,硫代砷酸盐是在这些条件下化学形成的。然而,它们在细菌存在的情况下更广泛地产生和转化,这表明这是一个生物过程。我们的定量蛋白质组学表明,通常专用于硫代硫酸盐氧化的 SoxAXYZB 系统在这些生长条件下会过量产生。此外,还有两个电子载体,细胞色素c第551章/ c 5和 HiPIP III 也生产过剩。电子顺磁共振波谱表明这些转运蛋白参与光合反应中心的还原。 这些结果支持了化学和生物形成的硫代砷酸盐被 Sox 系统氧化的想法,其中细胞色素c第551章/ c 5 HiPIP III 将电子引导至反应中心。
更新日期:2024-06-20
中文翻译:
定量蛋白质组学揭示了 Sox 系统在光养菌 Halorhodospira halophila 硫和砷代谢中的作用
紫硫细菌缺氧光合作用的代谢过程已初步研究酒色异色菌, 的成员红花科家庭。然而,紫硫细菌的代谢过程外硫红螺菌科和盐螺菌科家庭仍未被探索。我们分析了蛋白质组嗜盐红螺菌, 的成员盐螺菌科家族,用各种硫化合物栽培。这项分析使我们能够重建该家族的第一个全面的硫氧化光合作用网络。部分成员外硫红螺菌科家族已被证明使用亚砷酸盐作为光合电子供体。因此,我们分析了蛋白质组反应嗜盐红螺菌当在亚砷酸盐和硫化物条件下生长时。我们使用离子色谱-电感耦合等离子体质谱法进行的分析表明,硫代砷酸盐是在这些条件下化学形成的。然而,它们在细菌存在的情况下更广泛地产生和转化,这表明这是一个生物过程。我们的定量蛋白质组学表明,通常专用于硫代硫酸盐氧化的 SoxAXYZB 系统在这些生长条件下会过量产生。此外,还有两个电子载体,细胞色素c第551章/ c 5和 HiPIP III 也生产过剩。电子顺磁共振波谱表明这些转运蛋白参与光合反应中心的还原。 这些结果支持了化学和生物形成的硫代砷酸盐被 Sox 系统氧化的想法,其中细胞色素c第551章/ c 5 HiPIP III 将电子引导至反应中心。