title: Untersuchungen zum anaeroben Toluol-Stoffwechsel in fakultativ und obligat aneroben Bakterien
title: Investigation on anaerobic toluene degradation in facultative and obligate anaerobic bacteria
Creators: name: Kölzer, Sebastian
Publisher: name: Philipps-Universität Marburg
Year: 2013
Subjects: toluene
benzoate
Toluol
Desulfobacula toluolica
Biowissenschaften, Biologie
Benzoat
Sulfatreduzierer
Desulfobacula
benzylsuccinate
Benzylsuccinat
Geobacter

description: The strictly anaerobic
      Deltaproteobacteria Geobacter metallireducens and
      Desulfobacula toluolica are able to use toluene as sole
      energy- and carbon source. The degradation of toluene
      proceeds similar to that in the denitrifying organism Thauera
      aromatica. In the initial step (R)-benzylsuccinate is
      generated from toluene and fumarate which is catalyzed by the
      enzyme (R)-benzylsuccinate synthase. The further degradation
      of (R)-benzylsuccinate is carried out in a modified
      b-oxidation to the central intermediate benzoyl-CoA.In an
      early step of the b-oxidation (R)-benzylsuccinate is oxidized
      to (E)-phenylitaconyl-CoA.Beside the (R)-benzylsuccinyl-CoA
      dehydrogenase (BbsG), there is also an electron transferring
      flavoprotein (EtfBA) involved. In contrast to facultative
      anaerobic organisms like T. aromatica for example, the genes
      etfB and etfA of the two subunits of the electron
      transferring flavoprotein of G. metallireducens and D.
      toluolica are coded in the bbs-operon (betaoxidation of
      benzylsuccinate). Aim of this work was to characterize the
      electron transferring flavoprotein and the
      (R)-benzylsuccinate synthase from the corresponding
      organisms.
description: Die strikt anaeroben
      Deltaproteobakterien Geobacter metallireducens und
      Desulfobacula toluolica sind in der Lage Toluol als einzige
      Energie- und Kohlenstoffquelle zu nutzen. Der Abbau von
      Toluol verläuft ähnlich wie in dem denitrifizierenden
      Organismus Thauera aromatica. Im initialen Schritt entsteht
      aus Toluol und Fumarat (R)-Benzylsuccinat, katalysiert durch
      das Enzym (R)-Benzylsuccinat Synthase. Der weitere Abbau von
      (R)-Benzylsuccinat erfolgt über eine modifizierte b-Oxidation
      bis hin zum zentralen Intermediat Benzoyl-CoA. In einem
      frühen Schritt dieser b-Oxidation wird (R)-
      Benzylsuccinyl-CoA zu (E)-Phenylitaconyl-CoA oxidiert. An
      dieser Reaktion ist neben der (R)-Benzylsuccinyl-CoA
      Dehydrogenase (BbsG) auch ein Elektronen-Transferierendes
      Flavoprotein (EtfBA)beteiligt. Im Gegensatz zu fakultativ
      anaeroben Organismen, wie beispielsweise T. aromatica, sind
      in G. metallireducens und D. toluolica die Gene der beiden
      Untereinheiten des Elektronen-Transferierenden Flavoproteins
      (etfB und etfA) im bbs-Operon (Beta-Oxidation von
      Benzylsuccinat) kodiert. Außerdem befindet sich dort ein
      weiteres Gen (orfX), welches offensichtlich für eine
      membranständige Oxidoreduktase mit zwei [4Fe-4S]-Clustern
      kodiert. Ziel dieser Arbeit war es, die
      (R)-Benzylsuccinyl-CoA Dehydrogenasen mit ihren
      Elektronen-Transferierenden Flavoproteinen aus den
      verschiedenen Organismen zu charakterisieren.