Изучение катаболизма стероидов у быстрорастущих микобактерий и создание штаммов продуцентов ценных изопреноидов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Брагин Евгений Юрьевич

• Брагин Евгений Юрьевич
• кандидат наук
• 2022

Оглавление диссертации кандидат наук Брагин Евгений Юрьевич

Введение

1 Обзор литературы

1.1 Стероиды

1.2 Промышленное получение стероидных соединений

1.3 Сырьё для получения стероидных соединений

1.4 Актинобактерии

1.5 Стероидный катаболизм актинобактерий

1.5.1 Окисление алифатической боковой цепи стеринов

1.5.2 Деградация колец A и B стероидного ядра

1.5.3 Деструкция колец C и D стероидного ядра

1.6 Транспорт стеринов

1.7. Регуляторы транскрипции, контролирующие экспрессию генов катаболизма стеринов

1.8. Характеристики геномов актинобактерий

1.9 Кластерная организация генов стероидного катаболизма актинобактерий

1.10 Связь катаболизма стеринов и патогенеза болезнетворных актинобактерий

1.11 Создание штаммов - продуцентов ценных стероидных соединений, а также их метаболитов с помощью генной инженерии

2 Материалы и методы

2.1 Материалы:

2.2 Бактериальные штаммы и методы их культивирования

2.3 Выделение нуклеиновых кислот

2.4 Секвенирование нуклеиновых кислот

2.5 Биоинформатическая обработка данных полученных при секвенировании нуклеиновых кислот

2.6 Получение штаммов с нокаутом генов катаболизма колец C и D стероидного ядра

2.7 Полимеразная цепная реакция

2.8 Использование эндонуклеаз рестрикции и лигирование ДНК

2.9 Получение электрокомпетентных клеток

2.10 Электропорация клеток M. smegmatis mc2155

2.11 Трансформация клеток E. coli DH5a

2.12 Биотрансформация стеринов

2.13 Хроматография

2.14 Препаративное выделение и очистка основного продукта биотрансформации стеринов штаммом M. smegmatis AfadD3

2.15 Спектроскопия ядерно-магнитного резонанса

3 Результаты и обсуждение

3.1 Общая организация геномов актинобактерий

3.1.1 Секвенирование генома Mycobacterium sp. ВКМ Ас-1815Д

3.1.2 Секвенирование генома Mycobacterium sp. ВКМ Ас-1816Д

3.1.3 Секвенирование штамма Mycobacterium sp. ВКМ Ас-1817Д

3.2 Филогенетическое положение исследуемых штаммов

3.3 Поиск генов участвующих в катаболизме стеринов

3.4 Ключевые гены деструкции стероидного ядра

3.5 Поиск однонуклеотидных полиморфизмов (ОНП) между геномами штаммов Mycolicibacterium neoaurum ВКМ Ас-1815Д и Mycolicibacterium neoaurum ВКМ Ас-1816Д

3.6 Выявление стерин-индуцируемых генов с помощью высокопроизводительного секвенирования транскриптомов

3.7 Секвенирование транскриптомов штамма Mycolicibacterium fortuitum ВКМ Ас-1817Д

3.7.1 Выявление сайтов связывания транскрипционных факторов у Mycolicibacterium fortuitum ВКМ Ас-1817Д

3.7.2 Выявление генов, экспрессия которых увеличивается в присутствии стероидных соединений

3.7.3 Оценка экспрессии генов стероидного катаболизма с помощью ПЦР в реальном времени

3.7.4 Изменение экспрессии ключевых генов стероидного катаболизма в присутствии стеринов

3.7.5 Выявление генов, экспрессия которых уменьшается в присутствии стеринов

3.7.6 Гены, экспрессия которых усиливается в присутствии пальмитиновой кислоты

3.7.7 Влияние метилированного циклодекстрина на экспрессию генов стероидного катаболизма

3.8. Транскрипционный анализ Mycolicibacterium neoaurum ВКМ Ac- 1815Д

3.9 Транскрипционный анализ Mycolicibacterium neoaurum ВКМ Ас-1816Д

3.10 Сравнение влияния фитостерина и холестерина на экспрессию генов

3.11 Выявление кластеров стерин-индуцируемых генов

3.12 Экспрессия генов регулируемых G155_05115

3.13 Поиск потенциальных мишеней для дальнейшего исследования

3.14 Инактивация гена fadD3 у Mycolicibacterium smegmatis mc2

3.15 Оценка продуктов трансформации стеринов клонами M. smegmatis с инактивированным геном fadD3

3.15.1. Исследование продуктов биотрансформации стеринов с помощью тонкослойной

хроматографии

3.15.2 Масс-спектрометрия продукта П1

3.15.3 Определение структуры продукта П1 с помощью ядерно-магнитного резонанса

3.15.4. Трансформация стеринов штаммом M. smegmatis AfadD3_

3.15.5. Влияние pH на трансформацию стеринов

Заключение

Список сокращений

Список литературы

Список работ, опубликованных по теме диссертации

Приложение

Приложение

Приложение

Приложение

Приложение

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Изучение катаболизма стероидов у быстрорастущих микобактерий и создание штаммов продуцентов ценных изопреноидов»

Введение

Актуальность темы. Стероиды представляют собой обширный класс изопреноидных липидов, регулирующих жизненно-важные функции во всех живых организмах. Лекарственные препараты на основе изопреноидов стероидного ряда широко применяются в медицине и ветеринарии, агро- и аквахозяйствах. Спектр их применения постоянно расширяется, что определяет необходимость разработки новых методов и подходов для их эффективного производства. Общий объем рынка стероидных соединений превышает 13 млрд. долларов США в год. При этом существует потребность в получении новых биоактивных молекул изопреноидного ряда для биомедицины.

Основой получения широкого спектра биоактивных соединений стероидного ряда является микробиологическая трансформация фитостеринов - смеси растительных стеринов (ситостерина, стигмастерина, кампестерина, брассикостерина и др.), наиболее эффективно осуществляемая актинобактериями. Актинобактерии, в особенности, принадлежащие к родам Mycolicibacterium и Rhodococcus, обладают исключительно богатым стероидным метаболизмом, что открывает перспективы создания промышленных штаммов на основе непатогенных видов.

Метаболические возможности и биокаталитические свойства бактериальных штаммов могут быть значительно расширены и улучшены методами генетической инженерии. Для создания высокоэффективных промышленных биокатализаторов нового поколения необходимо глубокое знание геномики актинобактерий, понимание особенностей регуляции катаболических путей деградации стеринов, ключевых генов, вовлеченных в каскады окислительной деградации боковой цепи и гонанового ядра стероидов, особенностей их организации. Установление структурно-функциональной организации генов, вовлеченных в процесс биоконверсии, с последующей биохимической характеристикой продуктов этих генов открывает перспективы направленного конструирования штаммов с заданными свойствами.Целью данного исследования являлось изучение генов стероидного катаболизма у быстрорастущих микобактерий и создание продуцентов новых изопреноидных соединений - продуктов глубокого окисления стеринов.

Задачи:

1). Секвенировать геномные последовательности быстрорастущих непатогенных штаммов Mycobacterium sp. ВКМ Ас-1815Д, Mycobacterium sp. ВКМ Ас-1816Д и Mycobacterium sp. ВКМ Ас-1817Д, трансформирующих стерины с образованием 3,17-дикетоандростанов.

2). Провести филогенетический анализ и уточнить видовое положение исследуемых штаммов.

3). Выявить у исследуемых штаммов ортологи известных генов стероидного катаболизма,

провести поиск потенциальных регуляторов транскрипции и сайтов их связывания.

4). Изучить экспрессию генов стероидного катаболизма в условиях индукции стероидными и нестероидными соединениями и выявить кандидатные гены для генетической инженерии.

5). Получить мутантный микобактериальный штамм, трансформирующий фитостерин с образованием производных инданона.

Научная новизна работы. Установлена таксономическая принадлежность трех биотехнологически значимых штаммов Mycolicibacterium (basonym - Mycobacterium spp.) Ac-1815Д, А^1816Д и А^1817Д, продуцирующих из природных стеринов АД, АДД и 9ОН-АД — штаммы А^1815Д, А^1816Д относятся к виду M. neoaurum, а А^1817Д — к виду M. fortuitum. На основе биоинформационного анализа выявлены кластеры генов, кодирующих ключевые этапы окисления боковой цепи стеринов, деструкции стероидного ядра и транспорта стероидов. Установлена корреляция геномных различий штаммов 1815Д и 1816Д и их способностью к образованию АД или АДД в качестве основного продукта биотрансформации стеринов. Получены приоритетные данные об особенностях организации и функционирования путей катаболизма природных стеринов у штаммов миколицибактерий, продуцирующих 3,17-дикетоандростаны. На основе результатов высокопроизводительного секвенирования мРНК штаммов, выращенных в различных условиях индукции стероидными соединениями, выявлены гены, увеличивающие экспрессию в присутствии стероидов, и вовлеченные в окисление боковой цепи, и деструкцию стероидного ядра. Показано, что экспрессия генов, участвующих в деструкции колец С и D стероидного ядра, в присутствии стеринов увеличивается у штамма 1817Д, но не у штаммов 1815Д и 1816Д. Наряду с известными транскрипционными регуляторами KstR и KstR2, обнаружен новый транскрипционный фактор (G155_05115), предположительно вовлеченный в контроль экспрессии генов, связанных со стероидным катаболизмом. Впервые исследовано влияние солюбилизирующих агентов - циклодекстринов на экспрессию генов катаболизма стероидов. Выявлено, что метилированный циклодекстрин может оказывать влияние на уровень увеличения экспрессии стерин-индуцируемых генов в присутствии стеринов. Получен штамм M. smegmatis mc2 155 с нокаутом гена fadD3, кодирующего HIP-КоА синтетазу. Штамм эффективно трансформирует стерины с образованием ценных соединений инданового ряда. Выявлены условия, способствующие образованию в качестве основного метаболита 4a-гидрокси-6a-метилдекагидроциклопентахромен-7-она, получение которого микробиологическим путем ранее не описано.

Теоретическая и практическая значимость работы. Результаты геномных и транскриптомных исследований важны для понимания особенностей метаболизма стеринов микобактериальными штаммами, и могут быть использованы в качестве фундаментальной основы для генетической инженерии штаммов актинобактерий - продуцентов ценных

стероидных соединений, а также при создании микробных биокатализаторов нового поколения для фармацевтической промышленности.

Штамм M. smegmatis AfadD3 и разработанный на его основе метод получения соединений инданового ряда из стеринов могут быть использованы в синтезе 19-норстероидов, производных эстрона и эстрадиола, и ретростероидов, востребованных в медицине.

Методология и методы диссертационного исследования. Диссертационная работа выполнена с использованием современного оборудования, а также классических и современных методов микробиологии, молекулярной биологии и генной инженерии. Положения диссертации, выносимые на защиту:

1. Штаммы Mycobacterium sp. ВКМ Ас-1815Д и Mycobacterium sp. ВКМ Ас-1816Д реклассифицированы как Mycolicibacterium neoaurum ВКМ Ас-1815Д и Mycolicibacterium neoaurum ВКМ Ас-1816Д. Штамм Mycobacterium sp. ВКМ Ас-1817Д реклассифицирован как Mycolicibacterium fortuitum ВКМ Ас-1817Д.

2. Штаммы - продуценты АД и АДД, M. neoaurum ВКМ Ас-1815Д и M. neoaurum ВКМ Ас-1816Д, являются близкородственными. Их отличия в биотехнологических свойствах обусловлены мутацией в гене 3-кетостероид-А1-дегидрогеназы kstD1.

3. Большинство стерин-индуцируемых генов не увеличивают свою экспрессию в присутствии пальмитиновой кислоты, что говорит о специфичности реакции транскриптома на стерины.

4. Наряду с известными транскрипционными регуляторами KstR и KstR2, обнаружен новый транскрипционный фактор (G155_05115), предположительно вовлеченный в контроль генов стероидного катаболизма.

5. Циклодекстрины не влияют на экспрессию генов KstR-регулона, кодирующих системы окисления боковой цепи и начальных этапов окисления гонанового ядра (деградации колец A и B), но их присутствие снижает влияние стеринов на уровень экспрессии генов KstR2-регулона, участвующих в окислении колец С и D стероидного ядра.

6. Получен штамм Mycolicibacterium smegmatis с инактивированным геном fadD3, который способен осуществлять трансформацию стеринов с образованием 4а-гидрокси-6а-метилдекагидроциклопентахромен-7-она.

Степень достоверности и апробация результатов.

Результаты диссертационной работы получены с использованием современных методов и оборудования и подтверждены с помощью статистической обработки данных.

Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на конференции молодых ученых «Биология - наука 21 века» (Пущино, 2013), Восьмой международной конференции по биоинформатике, регуляции и структуре геномов и системной биологии (Новосибирск, 2012), 1-м и 2-м Российском микробиологическом конгрессе (Пущино, 2017;

Саранск 2019), 38 конгрессе FEBS (Санкт-Петербург, 2013), международном конгрессе «VII съезд Вавиловского общества генетиков и селекционеров, посвященный 100-летию кафедры генетики СПБГУ, и ассоциированные симпозиумы» (Санкт-Петербург, 2019).

Публикация результатов исследований: По материалам диссертации опубликовано 18 работ, из них 11 научных статей, индексированных в библиографической базе Scopus, в том числе, 2 статьи опубликованные в журналах квартиля Q1, а также 7 опубликованных тезисов докладов, представленных на международных и всероссийских конференциях.

1 Обзор литературы

1.1 Стероиды

Стероиды представляют собой обширный класс органических соединений, содержащих пергидроциклопентанофенантреновое ядро, состоящее из трёх соединённых между собой шестичленных колец (Л, B и С) и одного пятичленного кольца (О). Существуют как природные, так и синтетические стероиды. К стероидам относятся стерины, желчные кислоты, стероидные гормоны, витамины группы Д, сапонины, некоторые алкалоиды. Стерины — это стероидные спирты, содержащие гидроксигруппу у третьего атома углерода и обладающие алифатической боковой цепью. В частности, к стеринам относятся холестерин, ситостерин, стигмастерин и эргостерин (Рис. 1), однако помимо этих соединений существует большое количество других стеринов. Только у растений известно более 250 соединений стероидной природы (Рпгопеп et а1., 2000). Стерины входят в состав мембран эукариотических организмов, обеспечивая их жесткость и уменьшая их проницаемость для малых молекул (ОиАоигс, 2008; Джафаров и соавт, 2010).

Рисунок 1 — Структурные формулы наиболее распространенных стеринов.

Желчные кислоты играют важную роль в усвоении пищи позвоночными животными. Стероидные гормоны — кортикостероиды, андрогены, эстрогены, прогестины и нейростероиды — выполняют сигнальную функцию и участвуют в регуляции многих функций организма.

Стероидные соединения активно применяются в медицине: в офтальмологии, кардиологии, пульмонологии, гинекологии, андрологии, эндокринологии, онкологии, а также применяются при антистрессовой и антишоковой терапии и в других областях. Активное медицинское применение стероидов началось примерно в середине двадцатого века после того, как было показано, что глюкокортикостероид кортизон помогает облегчить симптомы ревматоидного артрита (Hench et al., 1950). Глюкокортикостероиды (стероидные гормоны, продуцируемые корой надпочечников и их синтетические аналоги) обладают противовоспалительным и антиаллергенными свойствами, что обусловливает их применение при лечении бронхиальной астмы и других хронических заболеваний лёгких (Peters et al., 2016; Singh et al., 2016), а также при лечении некоторых заболеваний кожи, таких как экзема, дерматит и псориаз (Lam and Sugarman, 2016). Они применяются при лечении болезней опорно-двигательного аппарата: миастении (Wolfe et al., 2016), миодистрофии Дюшена (Fontaine-Carbonnel et al., 2016), при онкологических заболеваниях, в частности, лейкемии (Lynggaard et al., 2016) и множественной миеломы (Palumbo et al., 2016), заболеваний пищеварительной системы - цирроза печени (Chiriac et al., 2016), язвенного колита (Lynch et al., 2016), некоторых заболеваний нервной системы, например, паралича Белла (Sullivan et al., 2016), а также острого синусита (Rosenfeld, 2016), холецистита (Ono e tal., 2016), болезни Крона (Patton et al., 2016), макулярного отёка (Wang et al., 2015), интерстициального нефрита (Milosevski-Lomic et al., 2016) и многих других заболеваний. Глюкокортикостероиды, в частности, дексаметазон, могут использоваться при анастезии (Kartalov et al., 2015). Половые стероидные гормоны и их производные используются в эндокринологии, при заболеваниях мочеполовой системы (Barbon et al., 2016), при лечении некоторых заболеваний центральной нервной системы (Backstrom and Ragagnin, 2008), при лечении мастопатии и других заболеваний (Carauleanu et al., 2016). Урсодезоксихолевая кислота применяется при лечении заболеваний печени, а также других заболеваний пищеварительного тракта (Poupon, 2011). Стероидные препараты применяются при различных гормональных нарушениях (Buryanov et al., 2016) и в качестве противозачаточных средств (Hogg, 1992). Нейростероиды применяются при лечении нейродегенеративных заболеваний и эпилепсии (Zolkowska and Rogawski, 2018).

1.2 Промышленное получение стероидных соединений

Существует несколько способов получения стероидных соединений, используемых в медицине. 1). Экстракция из органов или тканей животных и растений. Этот метод активно применялся на заре эры стероидов в прошлом веке, однако, сейчас используется крайне редко, например, при получении желчных кислот крупного рогатого скота (Kandrac et al., 2006). 2). Химический синтез. Этот метод был прорывным в середине 20-го века (Нобелевская премия по химии за 1939 год

была присуждена, в том числе за синтез тестостерона), однако, химический синтез стероидов часто бывает энерго и трудозатратным, а в некоторых случаях практически неосуществимым. 3). Химико-ферментативный или химико-микробиологический синтез, представляющий собой сочетание микробиологических или биохимических стадий с химическими. 4). Микробиологическая трансформация стероидных соединений с получением активных фармацевтическких субстанций (например, тестостерона) (Donova, 2017; Fernández-Cabezón et al, 2017).

В настоящее время преимущественно используется химико-микробиологический синтез и микробиологическая трансформация стероидов. При этом начальным этапом большинтсва схем этого синтеза является биоконверсия фитостеринов с образованием 3,17-дикетоандростанов -ключевых интермедиатов стероидного катаболизма, таких как андрост-4-ен-3,17-дион (АД), андроста-1,4-диен-3,17-дион (АДД) и 9а-гидрокси-андрост-4-ен-3,17-дион (90Н-АД). Наиболее активные штаммы, осуществляющие эти биопроцессы, выявлены среди актинобактерий.

1.3. Сырьё для получения стероидных соединений

В качестве сырья для получения биоактивных стероидов могут использоваться соласодин, диосгенин, стерины растительного и животного происхождения (Донова, 2010). В течение долгого времени в качестве основного сырья для промышленного производства стероидов использовали диосгенин, получаемый из корней растения Dioscorea, произрастающего в странах с жарким тропическим климатом. Однако дефицит данного сырья в совокупности с ужесточением экологических требований привел к потере данным видом сырья лидирующих позиций.

Со времени открытия в 1950-х годах способности микроорганизмов к окислению природных стеринов основным сырьем для промышленного производства постепенно становились стерины растительного происхождения, смесь которых называют фитостеринами. Современное производство полного цикла большинства фармацевтических стероидов основано на схемах, предусматривающих использование фитостеринов в качестве основного сырья. Во многом это обусловлено их низкой стоимостью — фитостерины присутствуют в растениях и в значительном количестве содержатся в некоторых отходах пищевой и лесообрабатывающей промышленности.

Фитостерины, полученные из различных источников могут отличаться по составу. Так, фитостерины, полученные из древесины хвойных пород, отличаются высоким содержанием ситостерина, а фитостерины соевого происхождения, как правило, содержат больше стигмастерина и кампестерина. По данным Perez (Pérez et al., 2006) различные смеси стеринов, полученные из соевых бобов, содержали от 26 до 41% стигмастерина. Могут присутствовать и

другие стерины, например, в семенах арахиса доля изофукостерола может достигать 11% от общего количества стеринов (Zhou et al., 2018).

В различных промышленных отходах также содержание различных стеринов может отличаться. Так, стероидная фракция отходов целлюлозно-бумажных предприятий на 78% состоят из ситостерина, на 11-11,5% из ситостанола и на 5,5-6% из кампестерола; деодораты, получаемые при рафинировании подсолнечного масла, содержат 69% ситостерина, 14% стигмастерина и 13% кампестерина, соевые деодораты — 46% ситостерина, 27% кампестерина и 24% стигмастерина (Dias et al., 2002), а стерины, полученные из отходов получения рапсового масла, содержали 50% ситостерина, 23.9% брасикастерина и 36,2 кампестерина (Asl et al., 2020).

1.4 Актинобактерии

Актинобактерии (Actinobacteria) - обширный класс грамположительных бактерий, обладающих GC-богатым геномом. Большинство актинобактерий являются почвенными организмами, однако, к актинобактериям также относятся некоторые водные и паразитические (патогенные) виды. Актинобактерии обладают исключительно богатым и пластичным метаболизмом, способны утилизировать большое количество органических соединений как природного, так и антропогенного происхождения и играют важную роль в круговороте углерода (Seto et al., 1995; Lynd et al., 2002; Metcalfe et al., 2002; Pizzul et al., 2007). Как правило, для биотрансформации стероидных соединений используются штаммы, которые были получены из актинобактерий, изначально обладавших активным стероидным катаболизмом и способных полностью утилизировать молекулы стеринов, однако, утратившие способность разрушать стероидное ядро в результате случайного (Marsheck et al., 1972; Rodina et al., 2008) или направленного мутагенеза (Wei et al., 2010).

Наибольшее количество видов актинобактерий, обладающих активным стероидным катаболизмом относится к родам Mycobacterium, Rhodococcus и Gordonia. Также существуют штаммы с активным стероидным катаболизмом среди представителей родов Amycolicicoccus, Dietzia, Nocardia, Tsukamurella, Actinoplanes, Aeromicrobium, Amycolatopsis, Arthrobacter, Nocardioides, Saccharomonospora, Salinispora, Streptomyces и Thermomonospora (Bergstrand et al., 2016). При этом большинство известных штаммов, способных трансформировать стерины с образованием АД (Saraphanchotiwitthaya and Sripalakit, 2016; Su et al., 2017; Galan et al., 2017), АДД (Shao et al, 2016; Zhang et al, 2015; Guevara et al, 2017) и 9ОН-АД (Xiong et al, 2017; Jekkel et al., 1991) относятся к родам Mycobacterium и Rhodococcus.

1.5 Стероидный катаболизм актинобактерий

Окисление стеринов актинобактериями — сложный многоступенчатый процесс, который на данный момент изучен не полностью. Условно его можно разделить на 3 основных этапа: окисление алифатической боковой цепи стериновых молекул, деструкция колец А и В стероидного ядра, которой предшествует конвергентная модификация стероидного ядра, и деградация колец С и D (Рис. 2).

Рисунок 2 — Общая схема катаболизма стеринов.

1.5.1 Окисление алифатической боковой цепи стеринов

Окисление боковой цепи стеринов — это многостадийный процесс, в котором принимают участие различные ферменты. Начальная стадия окисления боковой цепи стеринов, в частности, холестерина, происходит при участии цитохром Р450-монооксигеназ, кодируемых генами cyp125 и cyp142. Деградация боковой цепи большинства наиболее распространённых стеринов у актинобактерий начинается с окисления атома С26, которое осуществляется продуктами этих генов (Рис. 3), при этом происходит трансформация холестерина или 4-холестен-3-он в 26-гидроксихолестерин и 26-гидрокси-4-холестен-3-он, соответственно (Capyk et al., 2009a; Knol et al., 2008). Кроме того, известно, что катаболизм отходящей от С24 ветви боковой цепи у стеринов с разветвлённой боковой цепью также начинается с окисления терминального атома углерода С28 (Fujimoto et al., 1982). Увеличение экспрессии cyp125 в присутствии холестерина показано для Rhodococcus jostii RHA1 (van der Geize et al., 2007) и Mycobacterium bovis bacillus Calmette-Guerin (Capyk et al., 2009a). Впрочем, роль, которую играет ген cyp125 в катаболизме стеринов, у различных актинобактерий может несколько варьировать. В частности, штаммы M. bovis bacillus Calmette-Guerin и R. jostii RHA1 после инактивации гена cyp125 теряют способность расти на холестерине, тогда как нокаут этого гена у M. tuberculosis H37Rv не влияет на скорость роста при использовании холестерина в качестве единственного источника энергии и углерода. По-видимому, это связано с тем, что функцию Cyp125 у данного штамма способен осуществлять Cyp142 (Rosloniec et al., 2009; Capyk et al., 2009a; Driscoll et al., 2010; Ouellet et al, 2010). При этом, у M. smegmatis одновременная инактивация cyp125 и cyp142 не повлияла на способность утилировать холестерин, предположительно из-за наличия гена Cyp125A4 (Frank et al., 2015).

Рисунок 3 — Первая стадия окисления боковой цепи холестерина. Сур125, Сур142 - стероид-

монооксигеназы (цитохромы Р450).

О

Дальнейшее окисление боковой цепи происходит аналогично ß-окислению жирных кислот (Рис. 4) (Sih et al., 1967; Sih et al., 1968, Van der Geize et al., 2007). Сначала боковая цепь активируется путём присоединения кофермента А с помощью АТФ зависимой ацил-КоА синтетазы (Ambrus et al., 1995a; Ambrus et al., 1995b). При этом образуется тиоэфир стерина и кофермента А. В геноме микобактерий присутствуют многочисленные гены ацил-КоА синтетаз. Однако максимальный интерес представляют ацил-КоА синтетазы, которые относятся к кластеру генов, отвечающих за катаболизм стеринов. У R. jostii RHA1 известны 2 ацил-КоА синтетазы, участвующие в окислении боковой цепи холестерина - FadD19 и FadD17, а также 2 ацил-КоА синтетазы, участвующие в окислении боковой цепи желчных кислот (в частности, холевой кислоты) - CasI и CasG (van der Geize et al., 2007; Mohn et al., 2012). Каждая ацил-КоА синтетаза, участвующая в катаболизме стеринов, отвечает только за одну стадию окисления боковой цепи (Casabon et al., 2014).

ChsE4, ChsES

II

CH3-CH2-C-SCOA

SCoA

Рисунок 4 — Окисление боковой цепи стеринов и участвующие в нём ферменты: FadD19, FadD17 - ацил-КоА синтетазы, ^Е26), ^Е5 ^Е27), ^Е28),

ChsE2 (FadE29) - ацил-КоА дегидрогеназы, FadA5 - ацил-КоА-тиолаза.

Ацил-КоА синтетаза FadD19 участвует в первом цикле Р-окисления. В частности, данный фермент проявляет активность в отношении 5-холестен-26-оевой и 3-оксо-4-холестен-26-оевой кислот. При этом активности FadD19 в отношении стеринов с трёхуглеродной или пятиуглеродной боковой цепью не выявлено ^ПЬппк et а1., 2011; Casabon et а1., 2014). Стоит

отметить, что, несмотря на активность FadD19 в отношении холестеноевой кислоты, у R. rhodochrous DSM43269 нокаут гена fadD19 не оказал заметного влияния на катаболизм боковой цепи холестерина, а вот окисление боковой цепи С24-разветвлённых стеринов, таких как ситостерин и кампестерин, оказалось заблокировано (Wilbrink et al., 2011).

После образования тиоэфира 5-холестен-26-оевой или 3-оксо-4-холестен-26-оевой кислот с коферментом А, проходит первый цикл ß-окисления, в результате которого от боковой цепи отсоединяется пропионил-КоА. В результате образуются стероидные соединения, с боковой цепью, состоящей из пяти атомов углерода (Fujimoto et al., 1982). Следующий цикл ß-окисления также начинается с образования тиоэфира стероидной молекулы с коферментом А с помощью ацил-КоА синтетазы. Активность в отношении стероидов с пятиуглеродной боковой цепью, таких, как холевая кислота и хенодиокси холевая кислота, была выявлена у ацил-КоА синтетаз FadD17 и CasG (Casabon, 2014). Несмотря на то, что FadD17 и CasG способны взаимодействовать с одними и теми же субстратами, они относятся к разным катаболическим путям и в природе они отвечают за взаимодействие с разными соединениями (van der Geize et al., 2007; Mohn et al., 2012). Филогенетический анализ показал, что перечисленные выше ацил-КоА синтетазы отличаются друг от друга в достаточной степени, чтобы отнести их к различным классам (Casabon, 2014).

В третьем цикле ß-окисления боковой цепи также участвуют ацил-КоА синтетазы. Стероиды с боковой цепью, состоящей из трёх атомов углерода, могут служить субстратом для ацил-КоА синтетазы CasI. При этом CasI взаимодействует как с 3-оксо-23,24-биснорхол-4-ен-22-оевой кислотой (4-BNC), содержащей помимо остатков боковой цепи 4 кольца стероидного ядра, так и с 1ß (2,-пропаноат)-3aa-H-4a(3,,-пропаноат)-7aß-метилгексагидро-5-инданоном (HIDP), содержащим только кольца C и D, а также с 3-гидрокси-9-оксо-9,10-секо-23,24-бинорхола-1,3,5(10)-триен-22-оатом (HSBNC), содержащим только 3 кольца - A, B и С (Рис. 5). Несмотря на то, что CasI способен взаимодействовать с производными стероидов, обладающих различным строением ядра, данный фермент чувствителен к строению боковой цепи и не проявляет активности в отношении соединений (стероидов и их метаболитов) с боковой цепью, содержащей 5 или 8 атомов углерода. Кроме того, активность CasI зависит от строения стероидного ядра, в частности, скорость катализируемой CasI реакции синтеза HIDP-КоА в три раза выше, чем 4-BNC-КоА и более чем в 100 раз выше, чем скорость синтеза HSBNC-КоА (Casabon, 2014).

соон

Рисунок 5 — Структурные формулы 3-оксо-23,24-биснорхол-4-ен-22-оевой кислоты (4-BNC), 1Р (2,-пропаноат)-3аа-Н-4а(3,,-пропаноат)-7аР-метилгексагидро-5-инданоном (HIDP) и 3 -гидрокси-9-оксо-9,10-секо-23,24-бинорхола- 1,3,5(10)-триен-22-оатом (HSBNC).

Помимо ацил-КоА синтетаз, в Р-окислении боковой цепи стеринов участвуют и другие ферменты. В частности, ацил-КоА дегидрогеназы ChsE4 (FadE26), ChsE5 (FadE27), ChsEl (FadE28), ChsE2 (FadE29) (Wipperman et al, 2013), еноил-КоА-гидратаза EchA (Wronska et al, 2016), а также ацил-КоА-тиолаза FadA5, которая необходима для окисления боковой цепи холестерина у M. tuberculosis H37Rv (Nesbitt et al., 2010). Тем не менее, у представителей рода Rhodococcus роль FadA5 менее значительна - у R rhodochrous DSM 43269 инактивация генаfadA5 не отразилась на эффективности окисления боковой цепи как ситостерина, так и холестерина (Wilbrink et al., 2012). Кроме того, у R jostii RHA1 экспрессия гена fadA5 не увеличивалась в присутствии холестерина (van der Geize et al., 2007). Это указывает на то, что роль, которую данный ген играет в катаболизме стеринов, может отличаться у различных видов актинобактерий (Wilbrink et al, 2012).

Продукты генов ltp3 и ltp4 необходимы для окисления боковой цепи С24-разветвлённых стеринов. У штамма R. rhodochrous RG32 при инактивации как ltp3, так и ltp4 оказалось заблокированным окисление боковой цепи Р-ситостерина и кампестерина. При этом на окисление боковой цепи холестерина инактивация данных генов не влияла (Wilbrink et al., 2012). Продукты обоих этих генов обладают некоторым сходством (26 и 24% идентичных аминокислот) с эукариотической ацил-КоА тиолазой SCP, которая взаимодействует со стеринами, обладающими разветвлённой цепью. Тем не менее, отсутствие ключевых аминокислот - Cys87, His335 и Cys371 у Ltp3 и Cys83, His306 и Cys335 у Ltp4 (Haapalainen et al., 2006; Wilbrink et al., 2012) ставит под сомнение принадлежность данных генов к тиолазам. В работе Wilbrink c соавт. (2012) выдвигается предположение, что Ltp3 и Ltp4 являются альдол-лиазами, однако данный вопрос нуждается в дальнейшем исследовании.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Брагин Евгений Юрьевич, 2022 год

Список литературы

1. Piironen V., Lindsay D. G., Miettinen T. A., Toivo J., Lampi A. M. Plant sterols: biosynthesis, biological function and their importance to human nutrition // Journal of the Science of Food and Agriculture - 2000. - Vol. 80, No. 7. P. 939-966.

2. Dufourc E. J. Sterols and membrane dynamics // Journal of Chemical Biology - 2008. - Vol. 1, No. 14. P. 63-77.

3. Джафаров М.Х. Стероиды: строение, получение, свойства и биологическое значение, применение в медицине и ветеринарии. - СПб.: Лань, 2010. 288 c.

4. Hench P. S., Kendall E. C., Slocumb C. H., Polley H. F. The antirheumatic effects of cortisone and pituitary ACTH // Transactions & Studies of the College of Physicians of Philadelphia - 1950. - Vol. 18, No. 3. P. 95-102.

5. Peters S. P., Bleecker E. R., Canonica G. W., Park Y. B., Ramirez R., Hollis S., Fjallbrant H., Jorup C., Martin U. J. Serious asthma events with budesonide plus formoterol vs. budesonide alone // The New England Journal of Medicine - 2016. - Vol. 375, No. 9. P. 850-860.

6. Singh D., Papi A., Corradi M., Pavlisova I., Montagna I., Francisco C., Cohuet G., Vezzoli S., Scuri M., Vestbo J. Single inhaler triple therapy versus inhaled corticosteroid plus long-acting p2-agonist therapy for chronic obstructive pulmonary disease (TRILOGY): a double-blind, parallel group, randomised controlled trial // Lancet (London, England) - 2016. - Vol. 388, Single inhaler triple therapy versus inhaled corticosteroid plus long-acting p2-agonist therapy for chronic obstructive pulmonary disease (TRILOGY), No. 10048. P. 963-973.

7. Lam L. H., Sugarman J. L. Adrenal suppression with chronic topical corticosteroid use in psoriasis patients // Journal of drugs in dermatology: JDD - 2016. - Vol. 15, No. 8. P. 945-948.

8. Wolfe G. I., Kaminski H. J., Aban I. B., Minisman G., Kuo H.-C., Marx A., Strobel P., Mazia C., Oger J., Cea J. G., Heckmann J. M., Evoli A., Nix W., Ciafaloni E., Antonini G., Witoonpanich R., King J. O., Beydoun S. R., Chalk C. H., Barboi A. C., Amato A. A., Shaibani A. I., Katirji B., Lecky B. R. F., Buckley C., Vincent A., Dias-Tosta E., Yoshikawa H., Waddington-Cruz M., Pulley M. T., Rivner M. H., Kostera-Pruszczyk A., Pascuzzi R. M., Jackson C. E., Garcia Ramos G. S., Verschuuren J. J. G. M., Massey J. M., Kissel J. T., Werneck L. C., Benatar M., Barohn R. J., Tandan R., Mozaffar T., Conwit R., Odenkirchen J., Sonett J. R., Jaretzki A., Newsom-Davis J., Cutter G. R., MGTX study group randomized trial of thymectomy in myasthenia gravis // The New England Journal of Medicine - 2016. - Vol. 375, No. 6. P. 511-522.

9. Fontaine-Carbonnel S., Rippert P., Poirot I., Gachet D., Lattre C. de, Vuillerot. Ten years clinical experience in treating DMD patients by corticosteroids in Lyon // Annals of Physical and Rehabilitation Medicine - 2016. - Vol. 59, P. 2005-2015.

10. Lynggaard L. S., Marquart H. V., Kjeldsen E., Madsen H. O., Hasle H. Acute lymphoblastic leukemia

presenting with pancytopenia followed by a 14-month-long period of transient remission possibly supporting the adrenal hypothesis of leukemogenesis // Journal of Pediatric Hematology/Oncology -2016. - Vol. 38, No. 8. P. e271-e273.

11. Palumbo A., Chanan-Khan A., Weisel K., Nooka A.K., Masszi T., Beksac M., Spicka I., Hungria V., Munder M., Mateos M. V., Mark T. M., Qi M., Schecter J., Amin H., Qin X., Deraedt W., Ahmadi T., Spencer A., Sonneveld P., CASTOR investigators daratumumab, bortezomib, and dexamethasone for multiple myeloma // The New England Journal of Medicine - 2016. - Vol. 375, No 8. P. 754-766.

12. Chiriac S., Stanciu C., Trifan A. Corticosteroid treatment in the setting of decompensated liver cirrhosis with relative adrenal insufficiency: a case report and a brief review of the literature // Revista Medico-Chirurgicala a Societatii De Medici Si Naturalisti Din Iasi - 2016. - Vol. 120, Corticosteroid treatment in the setting of decompensated liver cirrhosis with relative adrenal insufficiency, No 2. P. 288-292.

13. Lynch R. W., Soane T., Gibson R., Pal S., Lees C. W. Bilateral lower limb weakness in acute severe ulcerative colitis // Lancet (London, England). - 2016. - Vol. 388, No 10039. P. 101-102.

14. Sullivan F., Daly F., Gagyor I. Antiviral agents added to corticosteroids for early treatment of adults with acute idiopathic facial nerve paralysis (Bell Palsy) // JAMA - 2016. - Vol. 316, No. 8. P. 874-875.

15. Rosenfeld R. M. CLINICAL PRACTICE. Acute sinusitis in adults // The New England Journal of Medicine - 2016. - Vol. 375, No. 10. P. 962-970.

16. Ono S., Kobayashi T., Nishio K. A case of acute acalculous cholecystitis during infectious mononucleosis caused by the Epstein-Barr virus in a young woman // KansenshogakuZasshi. The Journal of the Japanese Association for Infectious Diseases - 2016. - Vol. 90, No. 3. P. 330-335.

17. Patton P. H., Parker C. E., MacDonald J. K., Chande N. Anti-tuberculous therapy for maintenance of remission in Crohn's disease // The Cochrane Database of Systematic Reviews - 2016. - Vol. 7. P. CD000299.

18. Wang J. K., Huang T. L., Su P. Y., Chang P. Y. An updated review of long-term outcomes from randomized controlled trials in approved pharmaceuticals for diabetic macular edema // Eye Science -2015. - Vol. 30, No. 4. P. 176-183.

19. Milosevski-Lomic G., Markovic-Lipkovski J., Kostic M., DusanParipovic null, Spasojevic-Dimitrijeva B., Peco-Antic A. Granulomatous interstitial nephritis associated with influenza A: H1N1 infection--A case report // SrpskiArhiv Za CelokupnoLekarstvo - 2016. - Vol. 144. Granulomatous interstitial nephritis associated with influenza A, No. 3-4, P. 215-218.

20. Kartalov A., Jankulovski N., Kuzmanovska B., Zdravkovska M., Shosholcheva M., Spirovska T., Petrusheva A. P., Tolevska M., Srceva M., Durnev V., Jota G., Selmani R., Sivevski A. Effect of adding dexamethasone as a ropivacaine adjuvant in ultrasound-guided transversus abdominis plane block for inguinal hernia repair // Prilozi (MakedonskaAkademija Na Naukite I Umetnostite. Oddelenie Za

MedicinskiNauki) - 2015. - Vol. 36, No. 3. P. 35-41.

21. Carauleanu A., Socolov R., Rugina V., Gabia O., Carauleanu D.M., Lupascu I.A., Socolov D. Comparisons between the non-proliferative and proliferative therapy in fibrocystic mastosis // Revista Medico-Chirurgicala a Societatii De Medici Si Naturalisti Din Iasi - 2016. - Vol. 120, No. 2. P. 321327.

22. Barbon A. R., Ordonez I. A., Haworth P., Glendewar G., Routh A., Pocknell A. Diagnosis and management of benign prostatic hyperplasia in a pied tamarin (saguinus bicolor) // Journal of Zoo and Wildlife Medicine: Official Publication of the American Association of Zoo Veterinarians - 2016. -Vol. 47, No. 2. P. 609-613.

23. Poupon R. Treatment of primary biliary cirrhosis with ursodeoxycholic acid, budesonide and fibrates // Digestive Diseases (Basel, Switzerland) - 2011. - Vol. 29, No. 1. P. 85-88.

24. Buryanov A., Kostrub A., Kotiuk V. Endocrine disorders in women with complex regional pain syndrome type I // European Journal of Pain (London, England) - 2017. - Vol. 21, No. 2. P. 302-308.

25. Hogg J. A. Steroids, the steroid community, and Upjohn in perspective: a profile of innovation // Steroids - 1992. - Vol. 57, Steroids, the steroid community, and Upjohn in perspective, No. 12. P. 593616.

26. Zolkowska D., Wu C. Y., Rogawski M. A. Intramuscular allopregnanolone and ganaxolone in a mouse model of treatment-resistant status epilepticus // Epilepsia - 2018. - Vol. 59. P. 220-227.

27. Kandrac J., Kevresan S., Gu J. K., Mikov M., Fawcett J. P., Kuhajda K. Isolation and determination of bile acids // European Journal of Drug Metabolism and Pharmacokinetics - 2006. - Vol. 31, No. 3. P. 157-177.

28. Donova M.V. Steroid Bioconversions / M.V. Donova // Microbial Steroids: Methods and Protocols : Methods in Molecular Biology / eds. J.-L. Barredo, I. Herraiz. - New York, NY: Springer, 2017. - P. 113.

29. Seto M., Masai E., Ida M., Hatta T., Kimbara K., Fukuda M., Yano K. Multiple Polychlorinated Biphenyl Transformation Systems in the Gram-Positive Bacterium Rhodococcus sp. Strain RHA1 // Applied and Environmental Microbiology - 1995. - Vol. 61, No. 12. P. 4510-4513.

30. Lynd L. R., Weimer P. J., Zyl W. H., van Pretorius I. S. Microbial cellulose utilization: fundamentals and biotechnology // Microbiology and molecular biology reviews: MMBR - 2002. - Vol. 66, Microbial cellulose utilization, No. 3. P. 506-577.

31. Metcalfe A. C., Krsek M., Gooday G. W., Prosser J. I., Wellington E. M. H. Molecular analysis of a bacterial chitinolytic community in an upland pasture // Applied and Environmental Microbiology -2002. - Vol. 68, No. 10. P. 5042-5050.

32. Pizzul L., Sjögren A., Castillo M.D.P., Stenström J. Degradation of polycyclic aromatic hydrocarbons in soil by a two-step sequential treatment // Biodegradation - 2007. - Vol. 18, No. 5. P. 607-616.

33. Van der Geize R., Yam K., Heuser T., Wilbrink M. H., Hara H., Anderton M. C., Sim E., Dijkhuizen L., Davies J. E., Mohn W. W., Eltis L. D. A gene cluster encoding cholesterol catabolism in a soil actinomycete provides insight into Mycobacterium tuberculosis survival in macrophages // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America - 2007. - Vol. 104, No. 6. P. 19471952.

34. Capyk J. K., Kalscheuer R., Stewart G. R., Liu J., Kwon H., Zhao R., Okamoto S., Jacobs W. R., Eltis L. D., Mohn W. W. Mycobacterial cytochrome p450 125 (cyp125) catalyzes the terminal hydroxylation of c27 steroids // The Journal of Biological Chemistry - 2009a. - Vol. 284, No. 51. P. 35534-35542.

35. Rosloniec K. Z., Wilbrink M. H., Capyk J. K., Mohn W. W., Ostendorf M., Geize R. van der, Dijkhuizen L., Eltis L. D. Cytochrome P450 125 (CYP125) catalyses C26-hydroxylation to initiate sterol side-chain degradation in Rhodococcusjostii RHA1 // Molecular Microbiology - 2009. - Vol. 74, No. 5. P. 1031-1043.

36. Driscoll M. D., McLean K. J., Levy C., Mast N., Pikuleva I. A., Lafite P., Rigby S. E., Leys D., Munro A. W. Structural and biochemical characterization of Mycobacterium tuberculosis CYP142: evidence for multiple cholesterol 27-hydroxylase activities in a human pathogen // J Biol Chem - 2010 Vol. 285, No. 49. P. 38270-38282.

37. Ouellet H., Guan S., Johnston J. B., Chow E. D., Kells P. M., Burlingame A. L., Cox J. S., Podust L. M., de Montellano P. R. Mycobacterium tuberculosis CYP125A1, a steroid C27 monooxygenase that detoxifies intracellularly generated cholest-4-en-3-one // Mol Microbiol - 2010. - Vol. 77, No. 3. P. 730742.

38. Frank D. J., Waddling C. A., La M., Ortiz de Montellano P. R. Cytochrome P450 125A4, the Third Cholesterol C-26 Hydroxylase from Mycobacterium smegmatis // Biochemistry - 2015. - Vol. 54, No. 46. P. 6909-6916.

39. Knol J., Bodewits K., Hessels G. I., Dijkhuizen L., van der Geize R. 3-Keto-5alpha-steroid delta(1)-dehydrogenase from Rhodococcuserythropolis SQ1 and its orthologue in Mycobacterium tuberculosis H37Rv are highly specific enzymes that function in cholesterol catabolism // The Biochem. J. - 2008. -Vol. 410, P. 339-346.

40. Fujimoto Y., Chen C. S., Gopalan A. S., Sih C. J. Microbial degradation of the phytosterol side chain. II. Incorporation of [14C]-NaHCO3 onto the C-28 position // Journal of the American Chemical Society - 1982. - Vol. 104, No. 17. P. 4720-4722.

41. Sih C. J., Tai H. H., Tsong Y. Y. The mechanism of microbial conversion of cholesterol into 17-keto steroids // Journal of the American Chemical Society - 1967. - Vol. 89, No. 8. P. 1957-1958.

42. Sih C. J., Wang K. C., Tai H. H. Mechanisms of steroid oxidation by microorganisms. C22 acid intermediates in the degradation of the cholesterol side chain // Biochemistry - 1968. - Vol. 7, No. 2.

P. 796-807.

43. Ambrus G., Ilkoy E., Jekkel A., Horváth G., Bocskei Z. Microbial transformation of beta-sitosterol and stigmasterol into 26-oxygenated derivatives // Steroids - 1995a, Vol. 60, No. 9. P. 621-625.

44. Ambrus G., Jekkel A., Ilkoy E., Horváth G., Bocskei Z. Novel 26-oxygenated products in microbial degradation of ergosterol // Steroids - 1995b. - Vol. 60, No. 9. P. 626-629.

45. Mohn W. W., Wilbrink M. H., Casabon I., Stewart G. R., Liu J., Geize R. van der, Eltis L. D. Gene cluster encoding cholate catabolism in Rhodococcusspp // Journal of Bacteriology - 2012. - Vol. 194, No. 24. P. 6712-6719.

46. Casabon I., Swain K., Crowe A. M., Eltis L. D., Mohn W. W. Actinobacterial acyl coenzyme A synthetases involved in steroid side-chain catabolism // Journal of Bacteriology - 2014. - Vol. 196, No. 3. P. 579-587.

47. Wilbrink M. H., Petrusma M., Dijkhuizen L., van der Geize R. FadD19 of Rhodococcusrhodochrous DSM43269, a steroid-coenzyme A ligase essential for degradation of C-24 branched sterol side chains // Applied and Environmental Microbiology - 2011. - Vol. 77, No. 13. P. 4455-4464.

48. Wipperman M. F., Yang M., Thomas S. T., Sampson N. S. Shrinking the FadE proteome of Mycobacterium tuberculosis: insights into cholesterol metabolism through identification of an a2p2 heterotetrameric acyl coenzyme A dehydrogenase family // Journal of Bacteriology - 2013. - Vol. 195, Shrinking the FadE proteome of Mycobacterium tuberculosis, No. 19. P. 4331-4341.

49. Wronska N., Brzostek A., Szewczyk R., Sobon A., Dziadek J., Lisowska K. The Role of fadD19 and echA19 in Sterol Side Chain Degradation by Mycobacterium smegmatis // Molecules (Basel, Switzerland) - 2016. - Vol. 21, No. 5.

50. Nesbitt N. M., Yang X., Fontán P., Kolesnikova I., Smith I., Sampson N. S., Dubnau E. A thiolase of Mycobacterium tuberculosis is required for virulence and production of androstenedione and androstadienedione from cholesterol // Infection and Immunity - 2010. - Vol. 78, No. 1. P. 275-282.

51. Wilbrink M. H., van der Geize R., Dijkhuizen L. Molecular characterization of ltp3 and ltp4, essential for C24-branched chain sterol-side-chain degradation in Rhodococcus rhodochrous DSM 43269 // Microbiology (Reading, England) - 2012. - Vol. 158, No. 12. P. 3054-3062.

52. Haapalainen A. M., Merilainen G., Wierenga R. K. The thiolase superfamily: condensing enzymes with diverse reaction specificities // Trends in Biochemical Sciences - 2006. - Vol. 31, The thiolase superfamily, No. 1. P. 64-71.

53. Nagasawa M, Bae J., Tamura G., Arima K. Microbial transformation of sterols. Part II. Cleavage of sterol side chains by microorganisms // Agricultural and Biological Chemistry - 1969. - Vol. 33, No. 11.

54. Drzyzga O., Fernández de las Heras L., Morales V., Navarro Llorens J. M., Perera J. Cholesterol degradation by Gordonia cholesterolivorans // Applied and Environmental Microbiology - 2011. -Vol. 77, No. 14. P. 4802-4810.

55. Brzostek A., Rumijowska-Galewicz A., Dziadek B., Wojcik E. A., Dziadek J. ChoD and HsdD can be dispensable for cholesterol degradation in mycobacteria // J. Steroid Biochem Mol Biol - 2013. - Vol. 134, P. 1-7.

56. Uhía I., Galán B., Medrano F. J., García J. L. Characterization of the KstR-dependent promoter of the gene for the first step of the cholesterol degradative pathway in Mycobacterium smegmatis // Microbiology (Reading, England) - 2011. - Vol. 157, No. 9. P. 2670-2680.

57. Ivashina T. V., Nikolayeva V. M., Dovbnya D. V., Donova M. V. Cholesterol oxidase ChoD is not a critical enzyme accounting for oxidation of sterols to 3-keto-4-ene steroids in fast-growing Mycobacterium sp. VKM Ac-1815D // The Journal of Steroid Biochemistry and Molecular Biology, 2012 - Vol. 129, No. 1-2, P. 47-53.

58. Dovbnya D.V., Egorova O.V., Donova M.V. Microbial side-chain degradation of ergosterol and its 3-substituted derivatives: a new route for obtaining of deltanoids//Steroids, 2010 - Vol. 75, Microbial side-chain degradation of ergosterol and its 3-substituted derivatives, No. 10, P. 653-658.

59. Sojo M., Bru R., Lopez-Molina D., Garcia-Carmona F., Argüelles J.C. Cell-linked and extracellular cholesterol oxidase activities from Rhodococcuserythropolis. Isolation and physiological characterization//Applied Microbiology and Biotechnology, 1997 - Vol. 47, No. 5, P. 583-589.

60. Kreit J. Microbial catabolism of sterols: focus on the enzymes that transform the sterol 3P-hydroxy-5-en into 3-keto-4-en // FEMS Microbiol Lett - 201. - Vol. 364, No. 3. P. fnx007 doi: 10.1093/femsle/fnx007.

61. Egorova O.V., Nikolayeva V.M., Suzina N.E., Donova M.V. Localization of 17beta-hydroxysteroid dehydrogenase in Mycobacterium sp. VKM Ac-1815D mutant strain//The Journal of Steroid Biochemistry and Molecular Biology, 2005. - Vol. 94, No. 5, P. 519-525.

62. Nikolayeva V.M., Egorova O.V., Dovbnya D.V., Donova M.V. Extracellular 3beta-hydroxysteroid oxidase of Mycobacterium vaccae VKM Ac- 1815D//The Journal of Steroid Biochemistry and Molecular Biology, 2004. - Vol. 91, No. 1-2, P. 79-85.

63. Benach J., Knapp S., Oppermann U.C., Hagglund O., Jornvall H., Ladenstein R. Crystallization and crystal packing of recombinant 3 (or 17) beta-hydroxysteroid dehydrogenase from Comamonas testosteroni ATTC 11996//European Journal of Biochemistry, 1996. - Vol. 236, No. 1, P. 144-148.

64. Shtratnikova V.Y., Schelkunov M.I., Fokina V.V., Pekov Y.A., Ivashina T., Donova M.V. Genome-wide bioinformatics analysis of steroid metabolism-associated genes in Nocardioides simplex VKM Ac-2033D//Current Genetics - 2016. - Vol. 62, No. 3, P. 643-656.

65. Itagaki E., Matushita H., Hatta T. Steroid transhydrogenase activity of 3-ketosteroid-delta 1-dehydrogenase from Nocardia corallina//Journal of Biochemistry, 1990a. - Vol. 108, No. 1, P. 122127.

66. Andor A., Jekkel A., Hopwood D.A., Jeanplong F., Ilkoy E., Kónya A., Kurucz I., Ambrus G.

Generation of useful insertionally blocked sterol degradation pathway mutants of fast-growing mycobacteria and cloning, characterization, and expression of the terminal oxygenase of the 3-ketosteroid 9alpha-hydroxylase in Mycobacterium smegmatis mc(2)155//Applied and Environmental Microbiology, 2006. - Vol. 72, No. 10, P. 6554-6559.

67. Itagaki E., Hatta T., Wakabayashi T., Suzuki K. Spectral properties of 3-ketosteroid-A1-dehydrogenase from Nocardia cora//ina//Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Protein Structure and Molecular Enzymology, 1990b - Vol. 1040, No. 2, P. 281-286.

68. Levy H.R., Talalay P. Bacterial oxidation of steroids. II. Studies on the enzymatic mechanism of ring A dehydrogenation//The Journal of Biological Chemistry, 1959, T. 234, N 8, P. 2014-2021.

69. Sih C.J., Bennett R.E. Steroid I-dehydrogenase of Nocardia restrictus//Biochimica Et BiophysicaActa, 1962. - Vol. 56, C. 584-592.

70. Plesiat P., Grandguillot M., Harayama S., Vragar S., Michel-Briand Y. Cloning, sequencing, and expression of the Pseudomonas testosteroni gene encoding 3-oxosteroid delta 1-dehydrogenase//Journal of Bacteriology, 1991. - Vol. 173, No. 22, P. 7219-7227.

71. van der Geize R., Hessels G.I., Gerwen R. van, Meijden P. van der, Dijkhuizen L. Unmarked gene deletion mutagenesis of kstD, encoding 3-ketosteroid Delta1-dehydrogenase, in Rhodococcus erythropo/is SQ1 using sacB as counter-selectable marker//FEMS microbiology letters, 2001. -Vol. 205, No. 2, P. 197-202.

72. Geize R. van der, Hessels G.I., Dijkhuizen L. Molecular and functional characterization of the kstD2 gene of Rhodococcuserythropo/is SQ1 encoding a second 3-ketosteroid Delta(1)-dehydrogenase isoenzyme//Microbiology (Reading, England), 2002a. - Vol. 148, No. 10, P. 3285-3292.

73. Wovcha, M.G., Brooks, K.E., and Kominek, L.A. Evidence for two steroid 1,2-dehydrogenase activities in Mycobacterium fortuitum // BiochimBiophys Acta - 1979. - Vol. 574, P. 471-479.

74. Choi K.P., Molnar I., Yamashita M., Murooka Y. Purification and characterization of the 3-ketosteroid-delta 1-dehydrogenase of Arthrobacter simp/ex produced in Streptomyces /ividans//Journal of Biochemistry, 1995. - Vol. 117, No. 5, P. 1043-1049.

75. van der Geize R., Hessels G.I., van Gerwen R., Vrijbloed J.W., van der Meijden P., Dijkhuizen L. Targeted disruption of the kstD gene encoding a 3-ketosteroid delta(1)-dehydrogenase isoenzyme of Rhodococcuserythropo/is strain SQ1//Applied and Environmental Microbiology, 2000. - Vol. 66, No. 5, P. 2029-2036.

76. McLeod M.P., Warren R.L., Hsiao W.W.L., Araki N., Myhre M., Fernandes C., Miyazawa D., Wong W., Lillquist A.L., Wang D., Dosanjh M., Hara H., Petrescu A., Morin R.D., Yang G., Stott J.M., Schein J E., Shin H., Smailus D., Siddiqui A.S., Marra M.A., Jones S.J.M., Holt R., Brinkman F.S.L., Miyauchi K., Fukuda M., Davies J.E., Mohn W.W., Eltis L.D. The complete genome of Rhodococcus sp. RHA1 provides insights into a catabolic powerhouse//Proceedings of the National Academy of Sciences of the

United States of America, 2006. - Vol. 103, No. 42, P. 15582-15587.

77. Cole S.T., Barrell B.G. Analysis of the genome of Mycobacterium tuberculosis H37Rv / S.T. Cole, B.G. Barrell // Novartis Foundation Symposia / eds. D.J. Chadwick, G. Cardew. - Chichester, UK: John Wiley & Sons, Ltd, 1998. - P. 160-177.

78. van der Geize R., Hessels G.I., van Gerwen R., van der Meijden P., Dijkhuizen L. Molecular and functional characterization of kshA and kshB, encoding two components of 3-ketosteroid 9alpha-hydroxylase, a class IA monooxygenase, in Rhodococcuserythropolis strain SQ1//Molecular Microbiology, 2002b. - Vol. 45, No. 4, P. 1007-1018.

79. Strijewski A. The steroid-9 alpha-hydroxylation system from Nocardia species//European Journal of Biochemistry, 1982. - Vol. 128, No. 1, P. 125-135.

80. Hu Y., Geize R. van der, Besra G.S., Gurcha S.S., Liu A., Rohde M., Singh M., Coates A. 3-Ketosteroid 9alpha-hydroxylase is an essential factor in the pathogenesis of Mycobacterium tuberculosis//Molecular Microbiology, 2010. - Vol. 75, No. 1, P. 107-121.

81. Petrusma M., Geize R. van der, Dijkhuizen L. 3-Ketosteroid 9a-hydroxylase enzymes: Rieske non-heme monooxygenases essential for bacterial steroid degradation//Antonie Van Leeuwenhoek, 2014. -Vol. 106, 3-Ketosteroid 9a-hydroxylase enzymes, No. 1, P. 157-172.

82. Petrusma M., Hessels G., Dijkhuizen L., van der Geize R. Multiplicity of 3-Ketosteroid-9a-Hydroxylase enzymes in Rhodococcusrhodochrous DSM43269 for specific degradation of different classes of steroids//Journal of Bacteriology, 2011. - Vol. 193, No. 15, P. 3931-3940.

83. van der Geize R., Hessels G.I., Nienhuis-Kuiper M., Dijkhuizen L. Characterization of a second Rhodococcuserythropolis SQ1 3-ketosteroid 9alpha-hydroxylase activity comprising a terminal oxygenase homologue, KshA2, active with oxygenase-reductase component KshB//Applied and Environmental Microbiology, 2008. - Vol. 74, No. 23, P. 7197-7203.

84. Horinouchi M., Kurita T., Yamamoto T., Hatori E., Hayashi T., Kudo T. Steroid degradation gene cluster of Comamonastestosteroni consisting of 18 putative genes from meta-cleavage enzyme gene tesB to regulator gene tesR//Biochemical and Biophysical Research Communications, 2004. - Vol. 324, No. 2, P. 597-604.

85. Dresen C., Lin L.Y.-C., D'Angelo I., Tocheva E.I., Strynadka N., Eltis L.D. A flavin-dependent monooxygenase from Mycobacterium tuberculosis involved in cholesterol catabolism//The Journal of Biological Chemistry, 2010. - Vol. 285, No. 29, P. 22264-22275.

86. Horinouchi M., Hayashi T., Yamamoto T., Kudo T. A new bacterial steroid degradation gene cluster in Comamonastestosteroni TA441 which consists of aromatic-compound degradation genes for seco-steroids and 3-ketosteroid dehydrogenase genes//Applied and Environmental Microbiology, 2003. -Vol. 69, No. 8, P. 4421-4430.

87. Yam K.C., D'Angelo I., Kalscheuer R., Zhu H., Wang J.-X., Snieckus V., Ly L.H., Converse P. J.,

Jacobs W.R., Strynadka N., Eltis L.D. Studies of a ring-cleaving dioxygenase illuminate the role of cholesterol metabolism in the pathogenesis of Mycobacterium tuberculosis//PLoS pathogens, 2009. -Vol. 5, No. 3, P. e1000344.

88. Horinouchi M., Yamamoto T., Taguchi K., Arai H., Kudo T. Meta-cleavage enzyme gene tesB is necessary for testosterone degradation in Comamonastestosteroni TA441//Microbiology (Reading, England), 2001. - Vol. , No. 12, P. 3367-3375.

89. Lack N.A., Kawamura A., Fullam E., Laurieri N., Beard S., Russell A.J., Evangelopoulos D., Westwood I., Sim E. Temperature stability of proteins essential for the intracellular survival of Mycobacterium tuberculosis//The Biochemical Journal, 2009. - Vol. 418, No. 2, P. 369-378.

90. Lack N.A., Yam K.C., Lowe E.D., Horsman G.P., Owen R.L., Sim E., Eltis L.D. Characterization of a carbon-carbon hydrolase from Mycobacterium tuberculosis involved in cholesterol metabolism//The Journal of Biological Chemistry, 2010, Т. 285, No. 1, P. 434-443.

91. Carere J., McKenna S.E., Kimber M.S., Seah S.Y.K. Characterization of an aldolase-dehydrogenase complex from the cholesterol degradation pathway of Mycobacterium tuberculosis//Biochemistry, 2013.

- Vol. 52, No. 20, P. 3502-3511.

92. Casabon I., Crowe A.M., Liu J., Eltis L.D. FadD3 is an acyl-CoA synthetase that initiates catabolism of cholesterol rings C and D in actinobacteria//Molecular Microbiology, 2013a. - Vol. 87, No. 2, P. 269-283.

93. van der Geize R., Grommen A.W.F., Hessels G.I., Jacobs A. a. C., Dijkhuizen L. The steroid catabolic pathway of the intracellular pathogen Rhodococcusequi is important for pathogenesis and a target for vaccine development//PLoSpathogens, 2011. - Vol. 7, No. 8, C. e1002181.

94. Crowe A.M., Casabon I., Brown K.L., Liu J., Lian J., Rogalski J.C., Hurst T.E., Snieckus V., Foster L.J., Eltis L.D. Catabolism of the last two steroid rings in Mycobacterium tuberculosis and other bacteria//mBio, 2017. - Vol. 8, No. 2.

95. Bansal-Mutalik R., Nikaido H. Quantitative lipid composition of cell envelopes of Corynebacterium glutamicum elucidated through reverse micelle extraction//Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2011. - Vol. 108, No. 37, P. 15360-15365.

96. Донова М. В. Биоконверсия стероидных соединений актинобактериями : монография. -Пущино: ОНТИ ПНЦ РАН, 2010. - 195 с.

97. Marrakchi H., Laneelle M.-A., Daffe M. Mycolic acids: structures, biosynthesis, and beyond//Chemistry &Biology, 2014. - Vol. 21, Mycolic acids, No. 1, P. 67-85.

98. Korycka-Machala M., Rumijowska-Galewicz A., Dziadek J. The effect of ethambutol on mycobacterial cell wall permeability to hydrophobic compounds//Polish Journal of Microbiology, 2005.

- Vol. 54, No. 1, P. 5-11.

99. Donova M.V., Nikolayeva V.M., Dovbnya D.V., Gulevskaya S.A., Suzina N.E. Methyl-beta-

cyclodextrin alters growth, activity and cell envelope features of sterol-transforming mycobacteria//Microbiology (Reading, England), 2007. - Vol. 153, No. 6, P. 1981-1992.

100. Rumijowska-Galewicz A., Korycka-Machala M., Lisowska K., Dziadek J. The composition of cell wall skeleton and outermost lipids of Mycobacterium vaccae is modified by ethambutol treatment//Polish Journal of Microbiology, 2008. - Vol. 57, No. 2, P. 99-104.

101. Banerjee R., Vats P., Dahale S., Kasibhatla S.M., Joshi R. Comparative genomics of cell envelope components in mycobacteria//PloSOne, 2011. - Vol. 6, No. 5, P. e19280.

102. Rajkhowa R.C., Goswami P., Singh H.D. Mode of uptake of sterol by Arthrobacter simplex//World Journal of Microbiology and Biotechnology, 2000. - Vol. 16, No. 1, P. 63-68.

103. Atrat P., Hösel P., Richter W., Meyer H.W., Hörhold C. Interactions of Mycobacterium fortuitum with solid sterol substrate particles/Journal of Basic Microbiology, 1991, Vol. 31, No. 6, P. 413-422.

104. Haberland M. E., and Jacqueline A. R. Self-association of cholesterol in aqueous solution // Proceedings of the National Academy of Sciences - 1973. - Vol. 70, No. 8. P. 2313-2316.

105. Mohn W.W., Geize R. van der, Stewart G.R., Okamoto S., Liu J., Dijkhuizen L., Eltis L.D. The actinobacterial mce4 locus encodes a steroid transporter//The Journal of Biological Chemistry, 2008. -Vol. 283, No. 51, C. 35368-35374.

106. Casali N., Riley L.W. A phylogenomic analysis of the Actinomycetalesmce operons//BMC genomics, 2007. - Vol. 8, P. 60.

107. Klepp L.I., Forrellad M.A., Osella A.V., Blanco F.C., Stella E.J., Bianco M.V., Santangelo M. de la P., Sassetti C., Jackson M., Cataldi A.A., Bigi F., Morbidoni H.R. Impact of the deletion of the six mce operons in Mycobacterium smegmatis//Microbes and Infection, 2012, T. 14, N 7-8, P. 590-599.

108. Swain K., Casabon I., Eltis L.D., Mohn W.W. Two transporters essential for reassimilation of novel cholate metabolites by Rhodococcusjostii RHA1//Journal of Bacteriology, 2012. - Vol. 194, No. 24, P. 6720-6727.

109. Kendall S.L., Withers M., Soffair C.N., Moreland N.J., Gurcha S., Sidders B., Frita R., Ten Bokum A., Besra G.S., Lott J.S., Stoker N.G. A highly conserved transcriptional repressor controls a large regulon involved in lipid degradation in Mycobacterium smegmatis and Mycobacterium tuberculosis//Molecular Microbiology, 2007. - Vol. 65, No. 3, P. 684-699.

110. Kendall S.L., Burgess P., Balhana R., Withers M., Ten Bokum A., Lott J.S., Gao C., Uhia-Castro I., Stoker N.G. Cholesterol utilization in mycobacteria is controlled by two TetR-type transcriptional regulators: kstR and kstR2//Microbiology (Reading, England), 2010, T. 156, No. 5, P. 1362-1371.

111. Ramos J.L., Martínez-Bueno M., Molina-Henares A.J., Terán W., Watanabe K., Zhang X., Gallegos M.T., Brennan R., Tobes R. The TetR family of transcriptional repressors//Microbiology and molecular biology reviews: MMBR, 2005. - Vol. 69, No. 2, P. 326-356.

112. Balhana R.J.C., Singla A., Sikder M.H., Withers M., Kendall S.L. Global analyses of TetR family

transcriptional regulators in mycobacteria indicates conservation across species and diversity in regulated functions//BMC genomics, 2015. - Vol. 16, P. 479.

113. Ho N.A.T., Dawes S.S., Crowe A.M., Casabon I., Gao C., Kendall S.L., Baker E.N., Eltis L.D., Lott J.S. The structure of the transcriptional repressor KstR in complex with CoA thioester cholesterol metabolites sheds light on the regulation of cholesterol catabolism in Mycobacterium tuberculosis//The Journal of Biological Chemistry, 2016. - Vol. 291, No. 14, P. 7256-7266.

114. Casabon I., Zhu S.-H., Otani H., Liu J., Mohn W.W., Eltis L.D. Regulation of the KstR2 regulon of Mycobacterium tuberculosis by a cholesterol catabolite//Molecular Microbiology, 2013b. - Vol. 89, No. 6, P. 1201-1212.

115. García-Fernández J., Galán B., Medrano F.J., García J.L. Characterization of the KstR2 regulator responsible of the lower cholesterol degradative pathway in Mycobacterium smegmatis//Environmental Microbiology Reports, 2015. - Vol. 7, No. 1, P. 155-163.

116. Grazon C., Baer R.C., Kuzmanovic U., Nguyen T., Chen M., Zamani M., Chern M., Aquino P., Zhang X., Lecommandoux S., Fan A., Cabodi M., Klapperich C., Grinstaff M.W., Dennis A.M., Galagan J.E. A progesterone biosensor derived from microbial screening//Nature Communications, 2020. -Vol. 11, No. 1, P. 1276.

117. Fernández-Cabezón L., García-Fernández E., Galán B., García J.L. Molecular characterization of a new gene cluster for steroid degradation in Mycobacterium smegmatis//Environmental Microbiology, 2017 - Vol. 19, No. 7, P. 2546-2563.

118. Zhou W., Branch W.D., Gilliam L., Marshall J.A. Phytosterol composition of Arachis hypogaea seeds from different maturity classes//Molecules, 2018. - Vol. 24, No. 1.

119. Pérez C., Falero A., Duc H.L., Balcinde Y., Hung B.R. A very efficient bioconversion of soybean phytosterols mixtures to androstanes by mycobacteria//Journal of Industrial Microbiology &Biotechnology, 2006. - Vol. 33, No. 8, P. 719-723.

120. Dias A.C.P., Fernandes P., Cabral J.M.S., Pinheiro H.M. Isolation of a biodegradable sterol-rich fraction from industrial wastes//Bioresource Technology, 2002. - Vol. 82, N 3, P. 253-260.

121. Asl P. J., Niazmand R., Yahyavi F. Extraction of phytosterols and tocopherols from rapeseed oil waste by supercritical CO2 plus co-solvent: A comparison with conventional solvent extraction//Heliyon, 2020. - Vol. , No. 3, P. e03592.

122. Marsheck W.J., Kraychy S., Muir R.D. Microbial degradation of sterols//Applied Microbiology, 1972. - Vol. 23, No. 1, P. 72-77.

123. Rodina N.V., Molchanova M.A., Voîshvillo N.E., Andriushina V.A., Stytsenko T.S. Conversion of phytosterols into androstenedione by Mycobacterium neoaurum//PrikladnaiaBiokhimiia I Mikrobiologiia, 2008. - Vol. 44, No. 1, P. 56-62.

124. Wei W., Wang F.-Q., Fan S.-Y., Wei D.-Z. Inactivation and augmentation of the primary 3-

ketosteroid-{delta}1- dehydrogenase in Mycobacterium neoaurum NwIB-01: biotransformation of soybean phytosterols to 4-androstene- 3,17-dione or 1,4-androstadiene-3,17-dione//Applied and Environmental Microbiology, 2010. - Vol. 76, No. 13, P. 4578-4582.

125. Bergstrand L.H., Cardenas E., Holert J., Van Hamme J.D., Mohn W.W. Delineation of steroid-degrading microorganisms through comparative genomic analysis//mBio, 2016. - Vol. 7, N 2, P. e00166.

126. Shtratnikova V. Y., Schelkunov M. I., Fokina V. V., Bragin E. Y., Lobastova T. G., Shutov A. A., Kazantsev A. V., Donova M.V. Genome-Wide Transcriptome Profiling Provides Insight on Cholesterol and Lithocholate Degradation Mechanisms in Nocardioides simplex VKM Ac-2033D // Genes (Basel) - 2020. - Vol. 11, No. 10. P. 1229.

127. Saraphanchotiwitthaya A., Sripalakit P. Production of 4-androstene-3,17-dione and 1,4-androstadiene-3,17-dione from rice germ and wheat germ extracts by Mycobacteriumsp//Biotechnology Letters, 2016. - Vol. 38, No. 9, P. 1595-1602.

128. Su L., Shen Y., Gao T., Luo J., Wang M. Improvement of AD biosynthesis response to enhanced oxygen transfer by oxygen vectors in Mycobacterium neoaurum TCCC 11979//Applied Biochemistry and Biotechnology, 2017. - Vol. 182, No. 4, P. 1564-1574.

129. Galán B., Uhía I., García-Fernández E., Martínez I., Bahíllo E., Fuente J.L. de la, Barredo J.L., Fernández-Cabezón L., García J.L. Mycobacterium smegmatis is a suitable cell factory for the production of steroidic synthons//Microbial Biotechnology, 2017. - Vol. 10, N 1, P. 138-150.

130. Shao M., Zhang X., Rao Z., Xu M., Yang T., Li H., Xu Z., Yang S. A mutant form of 3-ketosteroid-A(1)-dehydrogenase gives altered androst-1,4-diene-3, 17-dione/androst-4-ene-3,17-dione molar ratios in steroid biotransformations by Mycobacterium neoaurum ST-095//Journal of Industrial Microbiology & Biotechnology, 2016. - Vol. 43, No. 5, P. 691-701.

131. Zhang L., Zhang X., Shao M., Chen R., Rao Z., Li H., Xu Z. Overexpressing 3-ketosteroid-A1-dehydrogenase for degrading phytosterols into androst-1,4-diene-3,17-dione// Chinese Journal of Biotechnology, 2015. - Vol. 31, No. 11, P. 1589-1600.

132. Guevara G., Heras L.F. de L., Perera J., Llorens J.M.N. Functional characterization of 3-ketosteroid 9a-hydroxylases in Rhodococcusruber strain chol-4//The Journal of Steroid Biochemistry and Molecular Biology, 2017. - Vol. 172, P. 176-187.

133. Xiong L.-B., Liu H.-H., Xu L.-Q., Wei D.-Z., Wang F.-Q. Role, identification and application of SigD in the transformation of soybean phytosterol to 9a-hydroxy-4-androstene-3,17-dione in Mycobacterium neoaurum//Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2017. - Vol. 65, No. 3, P. 626631.

134. Jekkel B.A., Albrecht K., Ambrus G., Lang T., Szabo I.M., Ilkoy E., Konczol K., Moravcsik I., Hantos G., Simonovits E., Lenguel S.Z., Vida Z., Csajagi E. Microbiological process for preparing 9a-

hydroxy-4-sndrostene-3,17-dione. US Patent. 1991. №5,004,695.

135. Frieden T.R., Sterling T.R., Munsiff S.S., Watt C.J., Dye C. Tuberculosis//Lancet, 2003. - Vol. 136 No. 362, P. 887-899.

136. Sanger F., Air G.M., Barrell B.G., Brown N.L., Coulson A.R., Fiddes C.A., Hutchison C.A., Slocombe P.M., Smith M. Nucleotide sequence of bacteriophage phi X174 DNA//Nature, 1977. -Vol. 265, No. 5596, P. 687-695.

137. Camus J.-C., Pryor M.J., Médigue C., Cole S.T. Re-annotation of the genome sequence of Mycobacterium tuberculosis H37Rv//Microbiology (Reading, England), 2002. - Vol. 148, No. 10, P. 2967-2973.

138. Cole S.T., Eiglmeier K., Parkhill J., James K.D., Thomson N.R., Wheeler P.R., Honoré N., Garnier T., Churcher C., Harris D., Mungall K., Basham D., Brown D., Chillingworth T., Connor R., Davies R.M., Devlin K., Duthoy S., Feltwell T., Fraser A., Hamlin N., Holroyd S., Hornsby T., Jagels K., Lacroix C., Maclean J., Moule S., Murphy L., Oliver K., Quail M.A., Rajandream M.A., Rutherford K.M., Rutter S., Seeger K., Simon S., Simmonds M., Skelton J., Squares R., Squares S., Stevens K., Taylor K., Whitehead S., Woodward J.R., Barrell B.G. Massive gene decay in the leprosy bacillus//Nature, 2001. - Vol. 409, No. 6823, P. 1007-1011.

139. Ishikawa J., Yamashita A., Mikami Y., Hoshino Y., Kurita H., Hotta K., Shiba T., Hattori M. The complete genomic sequence of Nocardia farcinica IFM 10152//Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2004. - Vol. 101, N 41, P. 14925-14930.

140. Yoshida K., Kitagawa W., Ishiya K., Mitani Y., Nakashima N., Aburatani S., Tamura T. Genome sequence of Rhodococcuserythropolis type strain JCM 3201//Microbiology Resource Announcements, 2019. - Vol. 8, No. 14.

141. Mohan A., Padiadpu J., Baloni P., Chandra N. Complete genome sequences of a Mycobacterium smegmatis laboratory strain (MC2 155) and isoniazid-resistant (4XR1/R2) mutant strains//Genome Announcements, 2015. - Vol. 3, No. 1.

142. Ge F., Li W., Chen G., Liu Y., Zhang G., Yong B., Wang Q., Wang N., Huang Z., Li W., Wang J., Wu C., Xie Q., Liu G. Draft genome sequence of Gordonianeofelifaecis NRRL B-59395, a cholesterol-degrading actinomycete//Journal of Bacteriology, 2011. - Vol. 193, No. 18, P. 5045-5046.

143. Uhía I., Galán B., Kendall S.L., Stoker N.G., García J.L. Cholesterol metabolism in Mycobacterium smegmatis: Cholesterol pathway//Environmental Microbiology Reports, 2012. - Vol. 4, No. 2, P. 168182.

144. HauBmann U., Wolters D.A., Franzel B., Eltis L.D., Poetsch A. Physiological adaptation of the Rhodococcusjostii RHA1 membrane proteome to steroids as growth substrates/Journal of Proteome Research, 2013. - Vol. 12, No. 3, P. 1188-1198.

145. Phelan J., Coll F., McNerney R., Ascher D.B., Pires D.E.V., Furnham N., Coeck N., Hill-Cawthorne

G.A., Nair M.B., Mallard K., Ramsay A., Campino S., Hibberd M.L., Pain A., Rigouts L., Clark T.G. Mycobacterium tuberculosis whole genome sequencing and protein structure modelling provides insights into anti-tuberculosis drug resistance//BMC medicine, 2016. - Vol. 14, P. 31.

146. Schnappinger D., Ehrt S., Voskuil M.I., Liu Y., Mangan J.A., Monahan I.M., Dolganov G., Efron B., Butcher P.D., Nathan C., Schoolnik G.K. Transcriptional adaptation of Mycobacterium tuberculosis within macrophages: Insights into the phagosomalnvironment//J Exp Med, 2003. - Vol. 198, No. 5, P. 693-704.

147. Clark T.G., Mallard K., Coll F., Preston M., Assefa S., Harris D., Ogwang S., Mumbowa F., Kirenga B., O'Sullivan D.M., Okwera A., Eisenach K.D., Joloba M., Bentley S.D., Ellner J.J., Parkhill J., Jones-López E.C., McNerney R. Elucidating emergence and transmission of multidrug-resistant tuberculosis in treatment experienced patients by whole genome sequencing//PloS One, 2013. - Vol. 8, No. 12, P. e83012.

148. Chang J.C., Harik N.S., Liao R.P., Sherman D.R. Identification of Mycobacterial genes that alter growth and pathology in macrophages and in mice//The Journal of Infectious Diseases, 2007. - Vol. 196, No. 5, P. 788-795.

149. Chang J.C., Miner M.D., Pandey A.K., Gill W.P., Harik N.S., Sassetti C.M., Sherman D.R. Igr genes and Mycobacterium tuberculosis cholesterol metabolism/Journal of Bacteriology, 2009. - Vol. , No. 16, P. 5232-5239.

150. Gioffré A., Infante E., Aguilar D., Santangelo M.D. la P., Klepp L., Amadio A., Meikle V., Etchechoury I., Romano M.I., Cataldi A., Hernández R.P., Bigi F. Mutation in mce operons attenuates Mycobacterium tuberculosis virulence//Microbes and Infection, 2005. - Vol. 7, N 3, C. 325-334.

151. Zhang, R., Liu, X., Wang, Y., Han, Y., Sun, J., Shi, J., & Zhang, B. Identification, function, and application of 3-ketosteroid A1-dehydrogenase isozymes in Mycobacterium neoaurum DSM 1381 for the production of steroidic synthons // Microbial cell factories - 2018. - Vol. 17, No. 1. P. 1-16.

152. iu, N., Feng, J., Zhang, R., Chen, X., Li, X., Yao, P., ... & Zhu, D. Efficient microbial synthesis of key steroidal intermediates from bio-renewable phytosterols by genetically modified Mycobacterium fortuitum strains // Green Chemistry - 2019. - Vol. 21, No. 15. P 4076-4083.

153. Karpov M., Sukhodolskaya G., Nikolaeva V., Fokina V., Shutov A., Donova M., Strizhov N. Bio-based testosterone production from phytosterol//Proceedings of the national academy of sciences of belarus. chemical series, 2016, No. 3, P. 78.

154. Yao K., Wang F.-Q., Zhang H.-C., Wei D.-Z. Identification and engineering of cholesterol oxidases involved in the initial step of sterols catabolism in Mycobacterium neoaurum//Metabolic Engineering, 2013. - Vol. 15, P. 75-87.

155. Prescott J.F. Rhodococcusequi: an animal and human pathogen//Clinical Microbiology Reviews, 1991. - Vol. 4, No. 1, P. 20-34.

156. Mosser D.M., Hondalus M.K. Rhodococcusequi: an emerging opportunistic pathogen//Trends in Microbiology, 1996. - Vol. 4, No. 1, P. 29-33.

157. Yamshchikov A.V., Schuetz A., Lyon G.M. Rhodococcusequi infection//The Lancet. Infectious Diseases, 2010. - Vol. 10, No. 5, P. 350-359.

158. Донова М.В., Довбня Д.В., Калиниченко А.Н., Аринбасарова А.Ю., Вагабова Л.М., Морозова З.В., Кощеенко К.А. Способ получения андроста-1,4-диен-3,17-диона. Патент РФ 93 032 682 A, 1996.

159. Донова М.В., Довбня Д.В., Калиниченко А.Н., Аринбасарова А.Ю., Вагабова Л.М., Морозова З.В., Кощеенко К.А. Способ получения 9-альфа-оксиандрост-4-ен-3,17-диона. Патент РФ 2 077 590 C1, 1997а.

160. Донова М.В., Довбня Д.В., Калиниченко А.Н., Аринбасарова А.Ю., Вагабова Л.М., Морозова З.В., Кощеенко К.А. Способ получения андрост-4-ен-3,17-диона. Патент РФ 2 079 258 C1, 1997б.

161. Bertani G. Studies on lysogenesis. I. The mode of phage liberation by lysogenic Escherichia coli//Journal of Bacteriology, 1951. - Vol. 62, No. 3, P. 293-300.

162. Bolger A.M., Lohse M., Usadel B. Trimmomatic: a flexible trimmer for Illumina sequence data//Bioinformatics (Oxford, England), 2014. - Vol. 30, No. 15, P. 2114-2120.

163. Leggett R.M., Clavijo B.J., Clissold L., Clark M.D., Caccamo M. NextClip: an analysis and read preparation tool for Nextera Long Mate Pair libraries//Bioinformatics (Oxford, England), 2014. -Vol. 30, No. 4, P. 566-568.

164. Zerbino D.R., Birney E. Velvet: algorithms for de novo short read assembly using de Bruijn graphs//Genome Research, 2008. - Vol. 18, No. 5, P. 821-829.

165. Bankevich A., Nurk S., Antipov D., Gurevich A.A., Dvorkin M., Kulikov A.S., Lesin V.M., Nikolenko S.I., Pham S., Prjibelski A.D., Pyshkin A.V., Sirotkin A.V., Vyahhi N., Tesler G., Alekseyev M.A., Pevzner P.A. SPAdes: a new genome assembly algorithm and its applications to single-cell sequencing//Journal of Computational Biology: A Journal of Computational Molecular Cell Biology, 2012. - Vol. 19, No. 5, P. 455-477.

166. Hall T.A.BioEdit: a user-friendly biological sequence alignment editor and analysis program for Windows 95/98/NT//Nucleus Acids Symp, 1999, N 41, P. 95-98.

167. Hunt M., Kikuchi T., Sanders M., Newbold C., Berriman M., Otto T.D. REAPR: a universal tool for genome assembly evaluation//Genome Biology, 2013. - Vol. 14, REAPR, No. 5, P. R47.

168. Aziz R.K., Bartels D., Best A.A., DeJongh M., Disz T., Edwards R.A., Formsma K., Gerdes S., Glass E M., Kubal M., Meyer F., Olsen G.J., Olson R., Osterman A.L., Overbeek R.A., McNeil L.K., Paarmann D., Paczian T., Parrello B., Pusch G.D., Reich C., Stevens R., Vassieva O., Vonstein V., Wilke A., Zagnitko O. The RAST Server: rapid annotations using subsystems technology//BMC genomics, 2008. - Vol. 9, P. 75.

169. Altschul S.F., Gish W., Miller W., Myers E.W., Lipman D.J. Basic local alignment search tool/Journal of Molecular Biology, 1990. - Vol. 215, No. 3, P. 403-410.

170. Bailey T.L., Elkan C. Fitting a mixture model by expectation maximization to discover motifs in biopolymers//Proc Int Conf Intell Syst Mol Biol, 1994. - Vol. 2, P. 28-36.

171. Okonechnikov K., Golosova O., Fursov M. Unipro UGENE: a unified bioinformatics toolkit//Bioinformatics, 2012. - Vol. 28, No. 8, P. 1166-1167.

172. Tamura K., Peterson D., Peterson N., Stecher G., Nei M., Kumar S. MEGA5: molecular evolutionary genetics analysis using maximum likelihood, evolutionary distance, and maximum parsimony methods//Molecular Biology and Evolution, 2011. - Vol. 28, N 10, C. 2731-2739.

173. Li H., Durbin R. Fast and accurate short read alignment with Burrows-Wheeler Transform. //Bioinformatics, 2009. - Vol. 25, P. 1754-1760.

174. Li H. A statistical framework for SNP calling, mutation discovery, association mapping and population genetical parameter estimation from sequencing data//Bioinformatics, 2011. - Vol. 1, No. 27(21), P. 2987-2993.

175. Donova M.V., Gulevskaya S.A., Dovbnya D.V., Puntus I.F. Mycobacterium sp. mutant strain producing 9alpha-hydroxyandrostenedione from sitosterol//Applied Microbiology and Biotechnology, 2005. - Vol. 67, No. 5, P. 671-678.

176. Hoang, T. T., Karkhoff-Schweizer, R. R., Kutchma, A. J., & Schweizer, H. P. A broad-host-range Flp-FRT recombination system for site-specific excision of chromosomally-located DNA sequences: application for isolation of unmarked Pseudomonas aeruginosa mutants // Gene - 1998. - Vol. 212, No. 1. P. 77-86.

177. Sambrook J, Fritsch E.F., Maniatis T. Molecular cloning: a laboratory manual. No. Ed. 2. Cold spring harbor laboratory press, 1989.

178. Kim M., Chun J. 16S rRNA gene-based identification of Bacteria and Archaea using the EzTaxon server/Methods in Microbiology, 2014. - Vol. 41. P. 61-74.

179. Auch A.F., von Jan M., Klenk H.-P., Göker M. Digital DNA-DNA hybridization for microbial species delineation by means of genome-to-genome sequence comparison//Standards in Genomic Sciences, 2010. - Vol. 2, No. 1, P. 117-134.

180. Gupta R.S., Lo B., Son J. Phylogenomics and comparative genomic studies robustly support division of the genus Mycobacterium into an emended genus Mycobacterium and four novel genera//Frontiers in Microbiology, 2018. - Vol. 9, P. 67.

181. Donova M., Dovbnya D., Kalinichenko A., Arinbasarova A., Morozova A., Vagabova L., Koshcheyenko K., The method of androsta-1,4-diene-3,17-dione production//Patent RU N 2039824, 1995.

12. Egorova O.V., Nikolayeva V.M., Sukhodolskaya G.V., Donova M.V. Transformation of C19-steroids

and testosterone production by sterol-transforming strains of Mycobacterium spp.//Journal of Molecular Catalysis B: Enzymatic, 2009. - Vol. 57, No. 1-4, P. 198-203.

183. Xie R., Shen Y., Qin N., Wang Y., Su L., Wang M. Genetic differences in ksdD influence on the ADD/AD ratio of Mycobacterium neoaurum//Journal of Industrial Microbiology & Biotechnology, 2015. - Vol. 42, No. 4, P. 507-513.

184. Bragin E.Y., Shtratnikova V.Y., Dovbnya D.V., Schelkunov M.I., Pekov Y.A., Malakho S.G., Egorova O.V. Ivashina T.V., Sokolov S.L., Ashapkin VV, Donova M.V. Comparative analysis of genes encoding key steroid core oxidation enzymes in fast-growing Mycobacterium spp. Strains // The Journal of Steroid Biochemistry and Molecular Biology - 2013. - Vol. 138, P. 41-53.

185. Liu M., Zhu Z. Tao X., Wang F., Wei D. Single nucleotide polymorphism analysis for the productionof valuable steroid intermediates in Mycobacterium neoaurum//Biotechnology Letters, 2016. - Vol. 38, P. 1881-1892. https://doi.org/10.1007/s10529-016-2187-z.

186. Sukhodolskaya G.V., Nikolayeva V.M., Khomutov S.M., Donova M.V. Steroid-1-dehydrogenase of Mycobacterium sp. VKM Ac-1817D strain producing 9alpha-hydroxy-androst-4-ene-3,17-dione from sitosterol//Applied Microbiology and Biotechnology, 2007. - Vol. 74, No. 4, P. 867-873.

187. Thomas S.T., Sampson N.S. Mycobacterium tuberculosis utilizes a unique heterotetrameric structure for dehydrogenation of the cholesterol side chain//Biochemistry, 2013. - Vol. 52, No. 17, P. 2895-2904.

188. Capyk J.K., D'Angelo I., Strynadka N.C., Eltis L.D. Characterization of 3-ketosteroid 9{alpha}-hydroxylase, a Rieske oxygenase in the cholesterol degradation pathway of Mycobacterium tuberculosis//The Journal of Biological Chemistry, 2009b. - Vol. 284, No. 15, C. 9937-9946.

189. Rocha D.J.P., Santos C.S., Pacheco L.G.C. Bacterial reference genes for gene expression studies by RT-qPCR: survey and analysis//Antonie Van Leeuwenhoek, 2015. - Vol. 108, Bacterial reference genes for gene expression studies by RT-qPCR, No. 3, P. 685-693.

190. Hesselink P.G.M., van Vliet S., de Vries H. Witholt B. Optimization of steroid side chain cleavage by Mycobacterium sp. in the presence of cyclodextrins//Enzyme and Microbial Technology, 1989. -Vol. 11, No. 7, P. 398-404.

191. Su L., Xu S., Shen Y., Xia M., Ren X., Wang L., Shang Z., Wang M. The sterol carrier hydroxypropyl-P-cyclodextrin enhances the metabolism of phytosterols by Mycobacterium neoaurum//Applied and Environmental Microbiology, 2020. - Vol. 86, No. 15.

192. Li Q., Ge F., Tan Y., Zhang G., Li W. Genome-wide transcriptome profiling of Mycobacterium smegmatis MC2 155 cultivated in minimal media supplemented with cholesterol, androstenedione or glycerol//International Journal of Molecular Sciences, 2016. - Vol. 17, No. 5.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1. Shtratnikova V.Y., Schelkunov M.I., Fokina V.V, Bragin E.Y., Lobastova T.G., Shutov A.A., Kazantsev A.V., Donova M.V. Genome-wide transcriptome profiling provides insight on cholesterol and lithocholate degradation mechanisms in Nocardioides simplex VKM Ac-2033D//Genes, 2020, Т. 11, N 10. doi: 10.3390/genes11101229. Scopus, ИФ = 3,6; Q3.

2. Lobastova T.G., Fokina V.V, Bragin E.Y., Shtratnikova V.Y., Starodumova I.P., Tarlachkov S.V., Donova M.V. Draft genome sequence of the moderately thermophilic actinobacterial steroid-transforming Saccharopolyspora hirsuta subsp. hirsute strain VKM Ac-666T//Microbiol Resour Announc, 2020, T. 9, N. 1, doi: 10.1128/MRA.01327-19. doi: 10.1128/MRA.01327-19. Scopus, ИФ = 1,7; Q4.

3. Bragin E.Y., Shtratnikova V.Y., Schelkunov M.I., Dovbnya D.V., Donova M.V. Genome-wide response on phytosterol in 9-hydroxyandrostenedione-producing strain of Mycobacterium sp. VKM Ac-1817D//BMC biotechnology, 2019, Т. 19, N 1, C. 39. doi: 10.1186/s12896-019-0533-7. Scopus, ИФ = 4,1; Q2.

4. Poshekhontseva V.Y., Bragin E.Y., Fokina V.V., Shtratnikova V.Y., Starodumova I.P., Tarlachkov S.V., Donova M.V. Draft Genome Sequence of FK506-Producing Streptomyces tsukubensis Strain VKM Ac-2618D//Microbiol Resour Announc. 2019 T. 8, N. 24, doi: 10.1128/MRA.00510-19. doi: 10.1128/MRA.00510-19. Scopus, ИФ = 1,7; Q4.

5. Shtratnikova V.Y., Schelkunov M.I., Dovbnya D.V., Bragin E.Y., Donova M.V. Effect of methyl-ß-cyclodextrin on gene expression in microbial conversion of phytosterol//Applied Microbiology and Biotechnology, 2017, Т. 101, N 11, C. 4659-4667. doi: 10.1007/s00253-017-8288-3. Scopus, ИФ = 6,7; Q1.

6. Shtratnikova V.Y., Schelkunov M.I., Dovbnya D.V., Pekov Y.A., Bragin E.Y., Ashapkin V.V., Donova M.V. Complete genome sequence of Mycobacterium sp. strain VKM Ac-1817D, capable of producing 9a-hydroxy-androst-4-ene-3,17-dione from phytosterol//Genome Announcements, 2015, Т. 3, N 1. doi: 10.1128/genomeA.01447-14. Scopus, ИФ = 4,2; Q3.

7. Shtratnikova V.Y., Schelkunov M.I., Pekov Y.A., Fokina V.V., Logacheva M.D., Sokolov S.L., Bragin E.Y., Ashapkin V.V., Donova M.V. Complete genome sequence of steroid-transforming Nocardioides simplex VKM Ac-2033D//Genome Announcements, 2015, Т. 3, N 1. doi: 10.1128/genomeA.01406-14. Scopus, ИФ = 4,2; Q3.

8. Shtratnikova V.Y., Bragin E.Y., Dovbnya D.V., Pekov Y.A., Schelkunov M.I., Strizhov N., Ivashina T.V., Ashapkin V.V., Donova M.V. Complete genome sequence of sterol-transforming Mycobacterium neoaurum strain VKM Ac-1815D//Genome Announcements, 2014, Т. 2, N 1. doi: 10.1128/genomeA.01177-13. Scopus, ИФ = 4,2; Q3.

9. Bragin E.Y., Shtratnikova V.Y., Dovbnya D.V., Schelkunov M.I., Pekov Y.A., Malakho S.G., Egorova O.V. Ivashina T.V., Sokolov S.L., Ashapkin V.V, Donova M.V. Comparative analysis of genes encoding key steroid core oxidation enzymes in fast-growing Mycobacterium spp. strains//The Journal of Steroid Biochemistry and Molecular Biology, 2013, Т. 138, C. 4153. doi: 10.1016/j.jsbmb.2013.02.016. Scopus, ИФ = 7,0; Q1.

10. Shtratnikova V.Y., Schelkunov M.I., Fokina V.V., Bragin E.Y., Shutov A.A., Donova M.V. Different genome-wide transcriptome responses of Nocardioides simplex VKM Ac-2033D to phytosterol and cortisone 21-acetate//BMC biotechnology, 2021, V. 21, P. 1-20. doi: 10.1186/s12896-021-00668-9. Scopus, ИФ = 4,1; Q2.

11. Lobastova T, Fokina V, Tarlachkov S, Shutov A, Bragin E, Kazantsev A, Donova M. Steroid metabolism in thermophilic actinobacterium Saccharopolyspora hirsuta VKM Ac-666T//Microorganisms, 2021 V. 9, № 12, P. 2554. doi: 10.3390/microorganisms9122554. Scopus, ИФ = 4,1; Q4.

Публикации в сборниках трудов и материалов научных конференций:

1. Брагин Е.Ю., Щелкунов М.И., Штратникова В.Ю., Довбня Д.В., Донова М.В. Новый транскрипционный фактор, контролирующий экспрессию генов стероидного катаболизма у актинобактерий // Материалы 2-го Российского микробиологического конгресса, Саранск 2019, с. 98.

2. Довбня Д.В., Брагин Е.Ю., Ивашина Т.В., Донова М.В. Создание штамма Mycobacterium smegmatis - продуцента ценных изопреноидов // Материалы 1-го Российского микробиологического конгресса, Пущино 2017, с. 146. РИНЦ

3. Брагин Е.Ю., Штратникова В.Ю., Довбня Д.В., Донова М.В. Анализ генов катаболизма фитостерина у Mycobacterium sp. ВКМ Ас 1817Д - продуцента 9а-гидроксиандост-4-ен-3,17-диона // Тезисы 17 Конференции Молодых Ученых «Биология - наука 21 века», Пущино, 2013 c. 321.

4. Shtratnikova V, Bragin E., Dovbnya D., Pekov Y., Schelkunov M., Donova M. Expression of genes encoding for sterol catabolism in Mycobacterium sp. VKM Ac-1817D producing 9-alpha-hydroxy androstenedione // FEBS Journal, 280 (дополнительный выпуск) 2013, с. 75-76.

5. Bragin E.Y, Ashapkin V. V., ShtratnikovaV.Y., Schelkunov M.I., Dovbnya D.V., Donova M.V. High-throughput sequencing of mycobacterium strains used for steroid compound biosynthesis // The eighth international conference on bioinformatics of genome regulation and structure/systems biology. Computational and experimental genomics (section), Novosibirsk, Russia, 2012, с. 28.

6. Донова М.В., Довбня Д.В., Карпов М.В., Ивашина Т.В., Брагин Е.Ю.,

Замалутдинов А.В., Фокина В.В., Стрижов Н.И. Метаболическая инженерия бактериальных штаммов для получения ключевых интермедиатов синтеза терапевтических стероидов из природных стеринов. Сборник тезисов международного конгресса «VII съезд Вавиловского общества генетиков и селекционеров, посвященный 100-летию кафедры генетики СПБГУ, и ассоциированные симпозиумы». Санкт-Петербург, 2019, с. 367. РИНЦ

7. Фокина В.В., Донова М.В., Штратникова В.Ю., Брагин Е.Ю. Дифференциальная экспрессия генов катаболизма стероидов у Nocardioides simplex ВКМ Ас-2033Д при индукции фитостерином. Сборник тезисов международного конгресса «VII съезд Вавиловского общества генетиков и селекционеров, посвященный 100-летию кафедры генетики СПБГУ, и ассоциированные симпозиумы». Санкт-Петербург, 2019, с. 1095. РИНЦ.

Приложение 1.

Гены М. fortuitum ВКМАс-1817Д, регулируемые транскрипционными факторами, ответственными за стероидный катаболизм. Отдельные опероны отделены друг от друга пустыми строками

Локус Предполагаемая функция продукта гена Увеличение экспрессии в присутствии фитостерина Транскрипционные регуляторы

G155_00805 Алкоголь дегидрогеназа (ЕС 1.1.1.1) 193,1

G155_00810 3-Диметилубихинон-9 3-митилтранс фераза 0,54

G155_01295 Гликолат оксидаза, субъединица GlcD 9,1

G155_01300 Липаза (ЕС 3.1.1.3) 19,6

G155_01305 Длинноцепочечная КоА лигаза подгруппы FadD2 18,6

G155_01310 Ацилтрансфераза 23,6

G155_01350 Альдегид дегидрогеназа (ЕС 1.2.1.3) 29,1

G155_01355 Метилтрансфераза 1,2

G155_02450 Нитроредуктаза 25,1

G155_04620 3,7, 12-Тригидрокси-5-холест-24-еноил-СоА гидратаза Hsd4B 40,2

G155_04625 3-Кетостероид 1-дегидрогеназа KstD 71,9

G155_04630 2-Кето-4-пентеноат гидратаза HsaE 12,5

G155_04635 Ацетальдегиддегидрогеназа HsaG 11,3

G155_04640 4-Гидрокси-2-кетовалериат альдолаза HsaF 8,6

G155_04645 АТФ-зависимая ДНК хеликаза 1,9

G155_04730 Транскрипционный регулятор семейства 1с!Я 0,8

G155_04735 Функция неизвестна 1,2

G155_04740 Короткоцепочечная дегидрогеназа 2,1

G155_04745 Функция неизвестна 1,9

G155_04750 Функция неизвестна 53,3

G155_04755 3-Кетостероид-9-гидроксилаза KshA 69,7 KstR

G155_04785 Стероид дельта-изомераза 91,4

G155_04790 Гидрид трансфераза 1 104

G155_04795 Ацетил-КоАацетилтрансфераза Ltp3 109

G155_04800 Альдоль-лиаза Ltp4 103,1

G155_04805 Функция неизвестна 91,2 KstR

G155_04810 Коэнзим F420-зависимая оксидоредуктаза 5,1 KstR

G155_04815 Ацетоацетат декарбоксилаза 7,1

G155_04820 Цитохром P450 монооксигеназа 142 14,7

G155_04835 Еноил-КоАгидратаза EchA19 91,2 KstR

G155_04840 Ацил-КоАсинтетаза FadD19 112,4 KstR

G155_04845 Диоксигеназа 134,6

G155_04875 Оксидоредуктаза 26,6

G155_04880 Ацил-КоАсинтетаза FadD17 52,3

G155_04885 Ацил-КоАдегидрогеназа ChsE5 (FadE27) 91,9

G155_04890 Ацил-КоАдегидрогеназа ChsE4 (FadE26) 92,3 KstR

G155_04895 Ферредоксин 12,5 KstR

G155_04900 3-Кетоацил-редуктаза Hsd4A 18,8

G155_04905 Мембранный белок YrbE1 A 2,3 KstR

G155_04910 Мембранный белок YrbE4b 2,7

G155_04915 Белок семейства MCE Mce4A 3,4

G155_04920 Белок семейства MCE Mce4B 3,6

G155_04925 Белок семейства MCE Mce4C 4

G155_04930 Белок семейства MCE MceD 4,2

G155_04935 Белок семейства MCE Mce4D 3,9

G155_04940 Белок семейства MCE LprN 3,6

G155_04945 Белок семейства MCE Mce4F 2,9

G155_04950 Белок семейства MCE 3,5

G155_05075 Короткоцепочечная дегидрогеназа 2,3

G155_05080 Стероид дельтаизомераза 3,2

G155_05085 Алкоголь дегидрогеназа 2,4

G155_05090 Функция неизвестна 7,6

G155_05095 Цитохром P450 51 8,1

G155_05100 Цитохром P450 51 10,7

G155_05105 Короткоцепочечная дегидрогеназа 16,5

G155_05110 Цитохром P450 109 58

G155_05115 Транскрипционный регулятор семейства TetR 68,5 G155_05115

G155_05120 Альдегид дегидрогеназа 57,7 G155_05115

G155_05125 Короткоцепочечная дегидрогеназа 33

G155_05130 Оксидоредуктаза 6,1

G155_05135 Функция неизвестна 15

G155_05140 Функция неизвестна 13

G155_06600 Функция неизвестна 4,3

G155_06605 Функция неизвестна 72,7

G155_06610 7-?-Гидроксистероид дегидрогеназа (EC 87,2 KstR

1.1.1.159)

G155_06615 Глюкоза-6-фосфат дегидрогеназа 1,5 KstR

G155_06710 Гидрид трансфераза 1 (фрагмент) 14,4 KstR

G155_06715 Функция неизвестна 0,9 KstR

G155_06720 Регуляторный белок 0,5 KstR

G155_07075 3-Кетоацил редуктаза 12,3

G155_08770 3-Кето-5-стероид 4-дегидрогеназа 4-KstD 7,1 KstR

G155_10290 D-аминокислотная аминогидролаза 4,6

G155_10295 Гидролаза 3,2

G155_10530 Транскрипционный регулятор семейства TetR 7,1 G155_05115

G155_10535 Ферредоксин 12,7 G155_05115

G155_12390 Гидролаза 1

G155_12395 Функция неизвестна 1,8 KstR

G155_12400 Металлофосфоэстераза 1,5 KstR

G155_12405 Фосфопантетинил трансфераза 1,7

G155_12410 тРНК-псевдоуридин синтетаза В ТгиВ 1,4

G155_12415 Транскрипционный регулятор 1

G155_14940 Белок МЬШ 1,6 KstR

G155_14945 Пептидсинтетаза 0,4

G155_14950 Пептидсинтетаза 0,4

G155_16070 3-(или 20-?)-гидроксистероид дегидрогеназа (ЕС 1.1.1.53) 15,3 KstR

G155_16075 Диацилглицеролкиназа 51,5 KstR

G155_16080 Фосфосеринфосфотаза 0,5 KstR

G155_16090 2-Нитропропан диоксигеназа (ЕС 1.13.11.32) 40,6 KstR

G155_16105 Транскрипционный регулятор семейства GntR 0,5

G155_16110 Цитохром Р450 124 2,3

G155_16235 Функция неизвестна 5,9

G155_16240 Функция неизвестна 7,3 KstR

G155_16265 Еноил-КоАгидратаза (ЕС 4.2.1.17) EchA8 11,3 KstR

G155_16270 Функция неизвестна 2,7

G155_16625 Функция неизвестна 12,4 G155_05115

G155_16630 Метилмалонил-КоА рацемаза 1,7 KstR, G155_05115

G155_17440 3-(3 -гидроксифенил)пропионат гидроксилаза 0,9

G155_17445 Транскрипционный регулятор семейства TetR 1,2 KstR

G155_17450 Функция неизвестна 23,6 KstR

G155_17455 Бензоилсукцинил-КоА тиолаза 19,8

G155_17460 Функция неизвестна 25,6

G155_18665 Бета-лактамаза 0,7

G155_18670 Белок хемотаксиса CheY 0,6 G155_05115

G155_18675 Алкоголь дегидрогеназа 12,2 G155_05115

G155_18680 2п-зависимая гидролаза 10,6

G155_18685 Оксигеназа 5,9

G155_19665 Белок синтеза молибдопротеин-гуанин динуклиотида 2,2

G155_19670 2-Фередоксин оксидоредуктаза 3,8

G155_19675 2-Оксоглютарат оксидоредуктаза 4 G155_05115

G155_22585 Функция неизвестна 44,8

G155_22590 Консервативный мембранный белок 14 KstR

G155_22685 Функция неизвестна 1

G155_22690 Большая субъединица экзодезоксирибонуклеазы VII 1,1

G155_22695 Малая субъединица экзодезоксирибонуклеазыУП XseB 1

G155_22700 3-Гидрокси-5-стероид дегидрогеназа Hsd 61,3 KstR

G155_22750 Функция неизвестна 0,3 KstR

G155_22755 Эпимераза (ЕС 5.1.3.2) 2,1 KstR

G155_22760 3 -Оксоацил редуктаза (ЕС1.1.1.100) 3,2

G155_22765 Короткоцепочечная дегидрогеназа 2,7