Die Aminosäuresequenz von 2,4-Diaminobuttersäure enthaltenden Mureinen bei verschiedenen coryneformen Bakterien und Agromyces ramosus

Summary

In 17 strains of coryneform bacteria, 2,4-diaminobutyric acid was found to be a component of the murein (peptidoglycan). A detailed analysis showed that 15 strains contain a murein with the same amino acid sequence as that found in Corynebacterium insidiosum by Perkins (1968). In this case the L-2,4-diaminobutyric acid is a component of the peptite subunit while the D-2,4-diaminobutyric acid serves as interpetide bridge between D-glutamatic and the C-terminal D-alanine residue. Therefore this murein belongs to group B according to Schleifer and Kandler (1972). The γ-amino group of L-2,4-diaminobutyric acid is in some species acetylated, in others free.

The murein of the remaining two strains differs by the lack of D-2,4-diaminobutyric acid. Only L-2,4-diaminobutyric acid is found. In the case of C. bovis, the diamino acid of the peptide subunit is replaced by L-homoserine as found in various plant pathogenic coryneform bacteria. The interpeptide bridge consists of the dipeptide α-Gly-2,4-Dab. It connects the D-glutamic acid of one peptide subunit with the C-terminal D-alanine residue of an adjacent peptide subunit. Therefore this murein belongs also to group B.

The murein of Arthrobacter sp. Ar 22 is a new varition of group A, however. Here the L-2,4-diaminobutyric acid is a component of the peptide subunit. The interpeptide bridge consists of the pentapeptide β-L-Asp-L-Ala-Gly-L-Ala-L-Ala. It connects the γ-amino group of L-2,4-diaminobutyric acid and the C-terminal D-alanine residue of two peptide subunits. Position 1 of the peptide subunit is occupied by glycine instead of L-alanine as found in all the other mureins of group A so far. Another new feature of this murein is the occurrence of the L-form instead of the D-form of aspartic acid.

Zusammenfassung

Bie 17 Stämmen von coryneformen Organismen wurde 2,4-Diaminobuttersäure als Bestandteil des Mureins gefunden. In 15 Fällen ergab die genauere Analyse die gleiche Aminosäuresequenz, wie sie schon früher von Perkins (1968) bei Corynebacterium insidiosum beschrieben wurde. In diesem Falle ist die L-2,4-Diaminobuttersäure ein Bestandteil der Peptiduntereinheit, während die D-2,4-Diaminobuttersäure die Quervernetzung zwischen dem Glutaminsäurerest und dem C-terminalen Alanin zweier benachbarter Peptiduntereinheiten herstellt. Das Murein gehört demnach zur Gruppe B nach Schleifer u. Kandler (1972). Die γ-Aminogruppe der L-2,4-Diaminobuttersäure ist in einigen Fällen acetyliert, in anderen Fällen ist sie frei.

Das Murein der beiden anderen Stämme unterscheidet sich in seiner Primärstruktur dadurch, daß nur L-2,4-Diaminobuttersäure vorkommt. Im Falle von C. bovis ist wie bei einigen coryneformen pflanzenpathogenen Stämmen die Diaminosäure der Peptiduntereinheit durch Homoserin ersetzt und die Quervernetzung erfolgt durch das Dipeptid α-Gly-L-Dab zwischen Glutaminsäure und D-Alanin. Dieses Murein gehört demnach ebenfalls zur Gruppe B. Dagegen ist das Murein von Arthrobacter sp. Ar 22 eine neue Variante der Gruppe A. Die L-2,4-Diaminobuttersäure ist hier ein Glied der Peptiduntereinheit und die Quervernetzung zwischen der γ-Aminogruppe der 2,4-Diaminobuttersäure und dem D-Alaninrest einer benachbarten Peptiduntereinheit wird durch das Pentapeptid β-L-Asp-L-Ala-Gly-L-Ala-L-Ala gebildet. Außerdem ist die Position 1 der Peptiduntereinheit nicht mit L-Alanin, sondern mit Glycin besetzt. Letzteres ist bisher nur bei Mureinen der Gruppe B, aber nicht bei denen der Gruppe A gefunden worden. Ebenfalls neu ist das Vorkommen von L-Asparaginsäure anstelle der bisher gefundenen D-Form.