Синтез индол-3-уксусной кислоты (ИУК) у биоконтрольного штамма CHA0 Pseudomonas fluorescens: роль оксидазы боковой цепи триптофана

Штамм CHA0 вида Pseudomonas fluorescens является эффективным агентом биологического контроля почвенных грибных фитопатогенов. В настоящем исследовании изучали биосинтез индол-3-уксусной кислоты (ИУК) у штамма CHA0. Было установлено участие двух ключевых ферментативных активностей: оксидазы боковой цепи триптофана (TSO) и трансаминазы триптофана. Индукция TSO происходила в стационарной фазе роста. При фракционировании клеточного экстракта штамма CHA0 на DEAE-Sepharose были выявлены два отдельных пика конститутивной активности трансаминазы триптофана. У штамма CHA0 отсутствовал путь превращения триптофана в ИУК через индол-3-ацетамид, который функционирует у Pseudomonas syringae subsp. savastanoi. Синтез ИУК составлял не более 1,5% экзогенного триптофана, потребленного покоящимися клетками штамма CHA0, что указывает на катаболизм основной части триптофана по другому пути, включающему антраниловую кислоту в качестве промежуточного соединения. Штамм CHA750, мутант, лишенный активности TSO, был получен посредством Tn5-мутагенеза штамма CHA0. В жидких культурах (pH 6,8), дополненных 10 мМ L-триптофана, растущие клетки штаммов CHA0 и CHA750 синтезировали одинаковое количество ИУК, предположительно используя путь трансаминазы триптофана. Напротив, покоящиеся клетки штамма CHA750 продуцировали в пять раз меньше ИУК в буфере (pH 6,0), содержащем 1 мМ L-триптофана, чем покоящиеся клетки дикого типа, что демонстрирует значительный вклад TSO в синтез ИУК в этих условиях. В искусственных почвах с pH приблизительно 7 или приблизительно 6 оба штамма обладали сходной способностью подавлять заболевание пшеницы «take-all» и черную корневую гниль табака. Это свидетельствует о том, что TSO-зависимый синтез ИУК не является необходимым для подавления заболеваний.