Механизмы окисления марганца(II) нитчатыми аскомицетными грибами зависят от вида и времени как функции состава секретома

Оксиды марганца (Mn) относятся к наиболее сильным окислителям и сорбентам в окружающей среде, а окисление Mn(II) до (гидр)оксидов Mn(III/IV) включает как абиотические, так и микробно-опосредованные процессы. В то время как базидиомицетные грибы белой гнили окисляют Mn(II) с помощью лакказ и марганцевых пероксидаз в процессе деградации лигноцеллюлозы, механизмы окисления Mn(II) нитчатыми аскомицетными грибами, а также физиологическая роль окисления Mn(II) у этих организмов остаются недостаточно изученными. В настоящей работе с использованием комплекса химических анализов, анализов в геле и масс-спектрометрии образцов секретома продемонстрировано обусловленное секретомом окисление Mn(II) у трех филогенетически разнообразных аскомицетов, механизм которого отличается от окисления Mn(II), ассоциированного с гифами, на твердых субстратах. Показано, что окислительная способность этих грибов в отношении Mn(II) определяется видоспецифичными секретируемыми ферментами и изменяется с возрастом секретома; кроме того, у всех трех видов выявлено наличие как Cu-зависимых, так и FAD-зависимых механизмов окисления Mn(II), что свидетельствует о механистической избыточности. В частности, в качестве предполагаемых ферментов, окисляющих Mn(II), у Stagonospora sp. SRC1lsM3a идентифицированы тирозиназа и глиоксальоксидаза; у Stagonospora sp. и Paraconiothyrium sporulosum AP3s5-JAC2a — билирубиноксидаза; а у всех трех видов, включая Pyrenochaeta sp. DS3sAY3a, — GMC-оксидоредуктаза. Разнообразие предполагаемых ферментов, окисляющих Mn(II), выявленных в настоящем исследовании, указывает на то, что способность грибковых секретомов окислять Mn(II) может быть более широко распространена, чем считалось ранее.