Распределение пигмента


Пигмент распределялся по всей среде без видимого скопления н пределах колоний и мог быть извлечен из поверхностных слоев агара 50%-ным водным ацетоном. При диализе растворенного в воде очищенного пигмента от него отделялся желтовато- коричневый низкополимерный «промеланин». Сравнение недиализующейся фракции пигмента (коричнево-черного аморфного порошка) с образцами ДОФА-меланина показало их различие по элементарному составу (в частности, азота содержалось в ДОФА-меланине 9,13%, а бактериальном пигменте — 13,0%). Далее, если продукты кислотного гидролиза ДОФА-меланина содержали преимущественно тирозин и следы других аминокислот, то в гидролизатах пигмента Ps. aeruginosa присутствовало много глицина, пролина, оксипролина, аланина и следы валина, тирозина же не было совсем. Наконец, пигменты имели разную электрофоретическую подвижность. Поскольку к тому же ни ДОФА, ни ДОФА-хром не были идентифицированы среди промежуточных продуктов синтеза пигмента, а бесклеточные препараты не окисляли тирозин в ДОФА, то возникло сомнение в осуществлении тирозин-тирозиназной реакции при хромогенезе из тирозина у штаммов Ps. aeruginosa. Предположение превратилось в уверенность после обнаружения неэффективности таких известных ингибиторов тирозиназы, как KCN (0,05%), Na2S (0,2%), диэтилдитиокарбамата натрия (0,1%), глутатиона (0,5%), цистеина (0,5%), фенилтиомочевины (0,1%) и аскорбиновой кислоты (0,1%) .

 

Оказалось, что меланогенные и не образующие пигмента штаммы Ps. aeruginosa метаболически отличаются главным образом по накоплению гомогентизиновой кислоты (большие количества у первых и отсутствие у вторых). Манн высказал предположение, что пигмент образуется именно из этого метаболита тирозина, о котором уже давно (Моrner, 1912) было известно, что он может в присутствии окислителей превращаться в бензохинонуксусную кислоту, быстро переходящую в водном растворе при наличии кислорода воздуха в коричневое соединение. In vivo у Ps. aeruginosa при этом может происходить, вероятно, конденсация этого вещества с аминокислотами в полимерный пигмент — «аэругииоза — меланин», чем объясняется высокий процент азота в пигменте и наличие аминокислот в его гидролизате.

Таким образом, Манн (Mann, 1969) показал, что хотя пигмент Ps. aeruginosa и происходит из тирозина, он все-таки не является «тирозиновым» меланином в обычном смысле слова, т. е. продуктом тирозин—тирозиназной реакции. Образование пигмента у некоторых штаммов этого вида происходит в результате генетического дефекта в синтезе гомогентизиназы, катализирующей окислительный разрыв кольца гомогентизиновой кислоты, аналогично тому, что имеет место при заболевании человека алкаптонурией. Ниже приведена схема (Mann, 1969), в которой показаны два возможных пути образования микробных меланинов из тирозина.