Der biologische Abbau von Benzoesäure: Identifikation eines neuartigen Abbauwegs über cis-2,3-Dihydroxy-2,3- dihydrobenzoat

Abstract

Der aerobe Abbau von Benzoesäure durch Bakterien beginnt meist mit dem Angriff von Benzoat-1,2-Dioxygenase oder einer Monooxygenase auf den Aromatenkern. Das halophile Bakterium Niallia sp. V3B scheidet jedoch beim Wachstum auf Benzoesäure ausschließlich 2,3-dihydroxylierte – und somit untypische – Metaboliten aus. Im Genom des Stammes V3B sind vier Dioxygenasen mit Ähnlichkeit zur Cuminsäure-Dioxygenase codiert, welche die 2,3-Dihydroxylierung von para-alkylsubstituierten Benzoesäuren katalysieren. Durch die Erzeugung von Defektmutanten wurde die essenzielle Bedeutung eines dieser Isoenzyme für die Verwertung von Benzoesäure durch Stamm V3B gezeigt. Biochemische Tests untermauerten die Relevanz der nachgewiesenen Metaboliten als Intermediate des Benzoatabbaus. Die hier vorgestellten Ergebnisse bilden den ersten Nachweis eines produktiven Benzoat-Abbauwegs über cis-2,3-Dihydroxy-2,3-dihydrobenzoesäure und veranschaulichen die metabolischen Potenziale, die in wenig erforschten extremen Lebensräumen verborgen liegen.