Isolation und Charakterisierung von Escherichia coli-Mutanten, die defekt für die Abbau von Phenylpropionat sind

Mutanten von Escherichia coli, die defekt im Katabolismus von 3-Phenylpropionat, 3-(3-Hydroxyphenyl)propionat oder beidem sind, wurden nach Mutagenese mit Ethylmethansulfonat isoliert. Neun phänotypisch unterschiedliche Klassen von Mutanten wurden identifiziert, darunter Stämme, die jede der ersten fünf enzymatischen Aktivitäten für den Abbau dieser Verbindungen nicht aufwiesen, und Mutanten, die pleiotrop negativ für einige dieser Aktivitäten waren. Die Charakterisierung dieser Mutanten wurde durch die Verwendung von Indikator-Medien erheblich erleichtert, in denen die Ansammlung von 3-(2,3-Dihydroxyphenyl)propionat oder 2-Hydroxy-6-ketononadienedioic acid zur Bildung von dunkelroten bzw. hellgelben Farben im Medium führte. Assays mit Wildtyp- und Mutantenstämmen zeigten, dass 3-Phenylpropionat (oder sein Dihydrodiol), aber keine der getesteten hydroxylierten Derivate, die Synthese von Enzymen für die Umwandlung in 3-(2,3-Dihydroxyphenyl)propionat induzierte. Die verbleibenden Enzyme wurden durch die 2- oder 3-Hydroxy- oder 2,3-Dihydroxyderivate von 3-Phenylpropionat induziert, wobei die 2-Hydroxyverbindung als offenkundiger kostenloser Induktor fungierte. Der Stoffwechsel zu nicht-aromatischen Zwischenprodukten schien für die vollständige Induktion eines beliebigen Wegenzymes nicht erforderlich zu sein. Eine ungewöhnliche Klasse von Mutanten, bei denen 2-Keto-4-pentenoat-Hydratase anscheinend nicht induzierbar war, deutete auf ein Kontrollniveau hin, das in meta-Fissions-Katabolismuswegen zuvor nicht gezeigt wurde.