Hopanoid

Daripada Wikipedia, ensiklopedia bebas.
Beberapa hopanoid wakil: A. Diploptena, juga dipanggil 22(29)-hopena B. Diplopterol, juga dipanggil hopan-22-ol, siklomer terhidrat diploptena C. Bakteriohopanetetrol (BHT), hopanoid lanjutan biasa D. Hopana, diagenetik produk A dan B yang terhasil daripada keadaan penurunan semasa pemendapan dan kekal dalam rekod batuan. Hasil diagenetik C ialah C35 hopana lanjutan.

Hopanoid ialah subkelas pelbagai triterpenoid dengan rangka hidrokarbon yang sama dengan sebatian hopana. Oleh itu, kumpulan molekul pentasiklik ini merujuk kepada hopena ringkas, hopanol dan hopana, tetapi juga terbitan yang berfungsi secara meluas seperti bakteriohopanepoliol (BHP) dan hopanoid yang terikat secara kovalen pada lipid A.[1][2]

Hopanoid pertama yang diketahui, hidroksihopanon, telah diasingkan oleh dua ahli kimia di Galeri Nasional, London yang bekerja pada kimia gam damar, resin semula jadi yang digunakan sebagai varnis untuk lukisan.[3] Walaupun hopanoid sering diandaikan hanya dihasilkan dalam bakteria, nama mereka sebenarnya berasal dari banyaknya sebatian hopanoid dalam resin tumbuhan dari genus Hopea. Seterusnya, genus ini dinamakan sempena John Hope, Penjaga Regius pertama Taman Botani Diraja, Edinburgh.

Sejak penemuan awal mereka dalam angiosperma, hopanoid telah ditemui dalam membran plasma bakteria, liken, briofit, paku pakis, pokok tropika dan kulat.[4] Hopanoid mempunyai struktur polisiklik stabil yang terpelihara dengan baik dalam takungan petroleum, batu dan sedimen, membolehkan produk diagenetik molekul ini ditafsirkan sebagai biopenanda kehadiran mikrob tertentu, dan berpotensi bagi keadaan kimia atau fizikal ketika masa pemendapan.[5] Hopanoid tidak dikesan di dalam arkea.[6][7]

Fungsi biologi[sunting | sunting sumber]

Kira-kira 10% daripada genom bakteria terjujuk mempunyai gen shc yang diduga mengekodkan skualena-hopena siklase dan mungkin boleh membuat hopanoid, dan telah ditunjukkan memainkan peranan yang pelbagai dalam membran plasma, dan mungkin membenarkan sesetengah organisma menyesuaikan diri dalam persekitaran yang melampau.[8][9]

Oleh kerana hopanoid mengubah suai sifat membran plasma dalam bakteria, ia sering dibandingkan dengan sterol (cth., kolesterol) yang memodulasi kecairan membran dan menjalankan fungsi lain dalam eukariot.[10] Walaupun hopanoid tidak menyelamatkan kekurangan sterol, ia dianggap meningkatkan ketegaran membran dan mengurangkan kebolehtelapan.[9][11][12] Satu lagi perkara, gamaproteobakteria dan organisma eukariot seperti liken dan briofit telah ditunjukkan untuk menghasilkan kedua-dua sterol dan hopanoid, menunjukkan lipid ini mungkin mempunyai fungsi lain yang berbeza.[4][13] Terutamanya, cara pembungkusan hopanoid ke dalam membran plasma boleh berubah bergantung pada kumpulan berfungsi yang dilampirkan. Bakteriohopanetetrol hopanoid memiliki orientasi melintang dalam dwilapisan lipid, tetapi diploptena menyetempat antara lapisan dalam dan luar, dan mungkin menebalkan membran untuk mengurangkan kebolehtelapan.[14]

Diplopterol hopanoid menyusun membran dengan berinteraksi dengan lipid A, lipid membran biasa dalam bakteria, dengan cara yang serupa dengan cara kolesterol dan sfingolipid berinteraksi dalam membran plasma eukariot.[10] Diplopterol dan kolesterol telah ditunjukkan untuk menggalakkan pemeluwapan dan menghalang pembentukan fasa gel dalam kedua-dua lapisan tunggal sfingomielin dan lapisan tunggal lipid A yang diubah suai glikan. Tambahan pula, kedua-dua diplopterol dan kolesterol boleh menyelamatkan peralihan fasa yang bergantung kepada pH dalam monolayer lipid A diubah suai glikan.[10] Peranan hopanoid dalam toleransi asid pengantara membran disokong lagi oleh pemerhatian pertumbuhan terhalang asid dan keabnormalan morfologi membran plasma dalam bakteria kekurangan hopanoid dengan mutan skualena-hopena siklase.[15][16]

Hopanoid dihasilkan dalam beberapa bakteria pengikat nitrogen.[9] Dalam aktinomiset Frankia, hopanoid dalam membran vesikel khusus pengikatan nitrogen berkemungkinan menyekat kemasukan oksigen dengan menjadikan lipid dwilapisan lebih ketat dan padat.[17] Dalam Bradyrhizobium, hopanoid yang terikat secara kimia kepada lipid A meningkatkan kestabilan dan ketegaran membran, meningkatkan toleransi tekanan dan kemandirian intrasel dalam kekacang Aeschynomene.[18] Dalam sianobakterium Nostoc punctiforme, sejumlah besar 2-metilhopanoid menyetempat ke membran luar struktur kemandirian yang dipanggil akinet.[19] Dalam contoh toleransi tekanan lain, hopanoid dalam hifa udara (struktur galas spora) bakteria tanah prokariotik Streptomyces dianggap meminimumkan kehilangan air merentasi membran ke udara.[20]

Biosintesis[sunting | sunting sumber]

Sintesis skualena[sunting | sunting sumber]

Oleh kerana hopanoid ialah terpenoid C30, biosintesis bermula dengan isopentenil pirofosfat (IPP) dan dimetilalil pirofosfat (DMAP) yang digabungkan untuk membentuk rantai isoprenoid yang lebih panjang.[2] Sintesis pelopor yang lebih kecil ini diteruskan sama ada melalui laluan mevalonat atau laluan metileritritol-4-fosfat bergantung kepada spesies bakteria, walaupun laluan kedua cenderung lebih lazim digunakan.[21] DMAP terkondensasi dengan satu molekul IPP kepada geranil pirofosfat yang seterusnya terkondensasi dengan IPP lain untuk menghasilkan farnesil pirofosfat (FPP).[2] Skualena sintase yang dikodkan oleh gen sqs kemudian memangkinkan pemeluwapan dua molekul FPP kepada praskualena pirofosfat (PSPP) sebelum mengoksidakan NADPH untuk membebaskan skualena.[22] Walau bagaimanapun, sesetengah bakteria penghasil hopanoid kekurangan skualena sintase, dan sebaliknya menggunakan tiga enzim, HpnC, HpnD dan HpnE, yang dikodkan dalam operon hpn dengan banyak gen biosintesis hopanoid lain.[23] Dalam laluan sintesis skualena alternatif yang kelihatan lebih meluas ini, HpnD membebaskan pirofosfat kerana ia memekatkan dua molekul FPP kepada PSPP, yang HpnC bertukar kepada hidroksiskualena, memakan molekul air dan membebaskan satu lagi pirofosfat. Kemudian, hidroksiskualena diturunkan kepada skualena dalam tindak balas penyahhidratan yang dibantu oleh enzim bergantungan FAD, HpnE.[22]

Tapak aktif skualena-hopena siklase Methylococcus capsulatus yang melibatkan substrat, skualene, ditunjukkan dalam emas. Siklase digambarkan sebagai monomer.

Pengkitaran[sunting | sunting sumber]

Struktur balang alfa skualena-hopena siklase Methylococcus capsulatus. Heliks alfa ditunjukkan dalam warna biru, kawasan gelung berwarna hijau dan helaian beta berwarna merah.

Seterusnya, skualene-hopena siklase memangkinkan tindak balas kitaran yang terperinci, melibatkan skualena dalam konformasi semua kerusi yang menggalakkan secara bertenaga sebelum mencipta 5 kitaran, 6 ikatan kovalen dan 9 pusat kiral terhadap molekul dalam satu langkah.[24][25] Enzim ini yang dikodkan oleh gen shc (juga dipanggil hpnF dalam sesetengah bakteria) mempunyai ciri lipatan ⍺-balang berganda bagi biosintesis terpenoid,[26] dan terdapat dalam sel sebagai homodimer monotopik, bermakna pasangan siklase adalah tertanam masuk tetapi tidak merentangi membran plasma.[24][27] Secara in vitro, enzim ini mempamerkan kekhususan substrat yang rambang, iaitu juga mengkitarkan 2,3-oksidoskualena.[28]

Sisa-sisa aromatik dalam tapak aktif membentuk beberapa karbokation yang tidak menguntungkan pada substrat yang dipadamkan oleh polisklisasi yang cepat.[25] Dalam sublangkah terakhir tindak balas kitaran, selepas elektron yang terdiri daripada ikatan alkena terminal pada skualena telah menyerang karbokation hopenil untuk menutup cincin E, karbokation C22 mungkin dipadamkan oleh mekanisme yang membawa kepada produk hopanoid yang berbeza. Serangan nukleofilik air akan menghasilkan diplopterol, manakala penyahprotonan di karbon bersebelahan akan membentuk satu daripada beberapa isomer hopena, selalunya diploptena.[4]

Kefungsian[sunting | sunting sumber]

Selepas pengkitaran, hopanoid kerap diubah suai oleh enzim biosintesis hopanoid yang dikodkan oleh gen dalam operon yang sama seperti shc dan hpn.[29] Sebagai contoh, protein SAM radikal HpnH menambah kumpulan adenosina kepada diploptena, membentuk adenosilhopana, hopanoid C35 lanjutan, yang kemudiannya boleh difungsikan lagi oleh produk gen hpn yang lain.[30] HpnG memangkinkan penyingkiran adenina daripada adenosilhopana untuk membuat ribosil hopane yang bertindak balas untuk membentuk bakteriohopanetetrol (BHT) dalam tindak balas yang dibantu oleh enzim yang belum diketahui.[31] Pengubahsuaian tambahan mungkin berlaku apabila HpnO mengaminakan terminal hidroksil di BHT, menghasilkan amino bakteriohopanetriol, atau apabila glikosiltransferase HpnI menukarkan BHT kepada N-asetilglukosaminil-BHT.[32] Dalam urutan, biosintesis hopanoid berkaitan protein HpnK mengantara penyahasetilan kepada glukosaminil-BHT, dari mana protein SAM radikal HpnJ menjana eter siklitol.[32]

Yang penting, hopanoid C30 dan C35 sama boleh dimetilkan di kedudukan C2 dan C3 oleh SAM radikal metiltransferase HpnP dan HpnR, masing-masing.[33][34] Kedua-dua pemetilam ini terutamanya geostabil berbanding dengan pengubahsuaian rantaian sampingan, dan telah menarik minat ahli geobiologi selama beberapa dekad.[9]

Dalam laluan biosintetik yang eksklusif dalam sesetengah bakteria, enzim tetrahimanol sintase memangkinkan penukaran hopanoid diploptena kepada pentasiklik triterpenoid tetrahimanol. Dalam eukariot seperti Tetrahymena, tetrahimanol sebaliknya disintesis terus daripada skualena oleh siklase tanpa homologi kepada bakteria tetrahimanol sintase.[35]

Dalam paleobiologi[sunting | sunting sumber]

Hopanoid telah dianggarkan sebagai produk semula jadi yang paling banyak di Bumi, kekal dalam pecahan organik semua sedimen, bebas daripada umur, asal usul atau alam semula jadi. Jumlah keseluruhan di Bumi dianggarkan sebagai 10 x 1018 gram (1012 tan) pada 1992.[36] Biomolekul seperti DNA dan protein terdegradasi semasa diagenesis, tetapi lipid polisiklik kekal dalam persekitaran sepanjang skala masa geologi oleh kerana strukturnya yang bersatu dan stabil.[37] Walaupun hopanoid dan sterol dikurangkan kepada hopana dan sterana semasa pemendapan, produk diagenetik ini masih boleh menjadi biopenanda berguna, atau fosil molekul, untuk mengkaji evolusi bersama kehidupan awal dan Bumi.[37][38]

Pada masa ini, fosil triterpenoid yang tidak dipertikaikan tertua yang dikesan ialah okenana Mesoproterozoik, sterana dan metilhopana daripada lembangan berusia 1.64 Ga (bilion tahun) di Australia.[39] Walau bagaimanapun, analisis jam molekul menganggarkan bahawa sterol terawal mungkin dihasilkan sekitar 2.3 Ga yang lalu, kira-kira masa yang sama dengan Peristiwa Pengoksidaan Besar, dengan sintesis hopanoid timbul lebih awal lagi.[40]

Atas beberapa sebab, hopanoid dan skualene-hopena siklase telah dihipotesiskan sebagai lebih purba daripada sterol dan oksidoskualena siklase. Pertama, diplopterol disintesis apabila air memadamkan karbokation C22 yang terbentuk semasa pempolisiklikan. Ini menunjukkan bahawa hopanoid boleh dibuat tanpa oksigen molekul, dan boleh berfungsi sebagai pengganti sterol sebelum atmosfera mengumpul oksigen, yang bertindak balas dengan skualene dalam tindak balas yang dimangkinkan oleh skualena monooksigenase semasa biosintesis sterol.[1] Tambahan pula, skualena mengikat skualena-hopena siklase dalam konformasi semua kerusi bertenaga rendah, manakala oksidoskualene dikitar dalam konformasi kerusi-bot-kerusi-bot yang lebih tegang.[4][41] Skualena-hopena siklase juga memaparkan lebih banyak pergaulan substrat kerana ia mengitar oksidoskualena secara in vitro, menyebabkan sesetengah saintis membuat hipotesis bahawa ia merupakan pendahulu evolusi kepada oksidoskualena siklase.[41] Para saintis lain telah mencadangkan bahawa skualena-hopena dan oksidoskualena siklase menyimpang daripada leluhur yang sama, sejenis siklase bakteria yang diduga yang akan menghasilkan produk malabarikanoid trisiklik atau damaranoid tetrasiklik.[1][42]

2-metilhopanoid[sunting | sunting sumber]

Structure of a 2-alpha-methylhopane with the carbons of the base hopane structure numbered according to convention. Five rings of carbon, the first four of which are 6-member while the fifth is 5-member, are arranged such that they each share an edge. In the base structure, the rings are singly methylated at carbon numbers 8, 10, 14, and 18, and doubly methylated at carbon number 4. The twenty-first carbon, located in the fifth ring, is bound to the second carbon in an 8 carbon chain. In 2-alpha-methylhopane, the compound is methylated at carbon number 2. This additional methyl group is indicated in red.
Struktur 2-α-metilhopana dengan karbon struktur asas hopana dinomborkan mengikut tatanama lazim. Kumpulan metil pada kedudukan C2 ditunjukkan dengan warna merah.

Sebagai biopenanda sianobakteria[sunting | sunting sumber]

Cadangan[sunting | sunting sumber]

2-metilhopana, sering dikira sebagai indeks 2-α-metilhopana, pertama kali dicadangkan sebagai biopenanda fotosintesis oksigen oleh Roger Summons dan rakan sekerja berikutan penemuan lipid pendahulu, 2-metilhopanol, dalam kultur dan tikar sianobakteria.[43] Penemuan seterusnya 2-α-metilhopana yang disangka daripada sianobakteria fotosintesis dalam syal 2.7 Ga dari Pilbara Craton di Australia Barat mencadangkan jurang 400 Ma (juta tahun) antara evolusi metabolisme oksigen dan Peristiwa Pengoksidaan Besar.[44] Walau bagaimanapun, penemuan ini kemudiannya ditolak kerana potensi pencemaran oleh hidrokarbon moden.[45]

Kehadiran sianobakteria putatif berdasarkan 2-metilhopana yang banyak telah digunakan untuk menjelaskan pemendapan syal hitam semasa Peristiwa Anoksia Lautan Aptia dan Kenomania–Turonia (OAE) dan tanda isotop15N yang berkaitan menunjukkan pengikatan N2.[46] Sebaliknya, nilai indeks 2-α-metilhopana secara relatifnya rendah merentasi sedimen Frasnia dan Famenia yang serupa yang sepadan dengan kejadian Kellwasser,[47] walaupun tahap yang lebih tinggi telah dilaporkan dalam bahagian Famenia Bawah kemudian.[48]

Pertikaian[sunting | sunting sumber]

Status 2-metilhopanoid sebagai biopenanda sianobakteria telah dicabar oleh beberapa penemuan mikrobiologi. Geobacter sulfurreducens telah diperhatikan mensintesis pelbagai hopanol, walaupun bukan 2-metil-hopanol, apabila ditanam dalam keadaan anaerobik yang ketat.[8] Tambahan pula, fototrof anoksigen Rhodopseudomonas palustris didapati menghasilkan 2-metil-BHP hanya dalam keadaan anoksia.[49] Penemuan terakhir ini juga membawa kepada pengenalpastian gen pengekodan utama metiltransferase HpnP.[33] hpnP kemudiannya dikenal pasti dalam asidobakteria dan banyak alfaproteobakteria, dan analisis filogenetik gen menyimpulkan bahawa ia berasal dari alfaproteobakteria dan diperoleh oleh sianobakteria dan asidobakteriota melalui pemindahan gen mendatar.[50]

Dalam kalangan sianobakteria, pengeluaran hopanoid secara amnya terhad kepada sianobakteria daratan. Dalam kalangan sianobakteria marin, eksperimen kultur yang dijalankan oleh Helen Talbot dan rakan sekerja membuat kesimpulan bahawa hanya dua spesies marin– Trichodesmium dan Crocosphaera–menghasilkan bakteriohopanepoliol.[51] Pencarian berasaskan gen kemudian untuk hpnP dalam genom sianobakteria tersedia dan genom dipasang metagenom (MAG) membuat kesimpulan yang sama, mengenal pasti gen dalam ~30% spesies daratan dan air tawar, dan hanya satu daripada 739 genom sianobakteria marin dan MAG.[52] Selain itu, Nostoc punctiforme menghasilkan jumlah terbesar 2-metilhopanoid apabila dibezakan kepada akinet. Struktur sel tahan sejuk dan pengeringan ini tidak aktif, dan oleh itu, tidak aktif berfotosintesis, seterusnya mencabar perkaitan antara 2-metilhopana dan fotosintesis oksigenik.[19]

Tafsiran lain[sunting | sunting sumber]

Penyelidikan yang menunjukkan bahawa bakteria pengoksida nitrit (NOB) Nitrobacter vulgaris meningkatkan pengeluaran 2-metilhopanoid 33 kali ganda apabila ditambah dengan kobalamin telah meneruskan penjelasan bukan sianobakteria buat kelimpahan 2-metilhopana yang diperhatikan yang dikaitkan dengan OAE Kapur. Felix Elling dan rakan sekerja mencadangkan bahawa peredaran terbalik membawa air dalam yang kaya dengan ammonia dan kobalt ke permukaan, masing-masing menggalakkan pengoksidaan nitrit aerob dan sintesis kobalamin. Model ini juga menangani kekurangan ketara 2-metilhopana yang dikaitkan dengan kejadian sapropel Mediterranean dan dalam sedimen Laut Hitam moden. Disebabkan kedua-dua persekitaran mempunyai aliran atasan yang jauh lebih sedikit, NOB penghasil 2-metilhopanoid seperti N. vulgaris dikalahkan oleh NOB dengan afiniti nitrit dan bakteria anamoks yang lebih tinggi.[52]

Tinjauan alam sekitar oleh Jessica Ricci dan pengarang bersama menggunakan metagenom dan perpustakaan klon mendapati korelasi yang ketara antara komuniti mikrob yang berkaitan dengan tumbuhan dan kehadiran hpnP, berdasarkan mana mereka mencadangkan bahawa 2-metilhopanoid ialah biopenanda bagi komuniti mikrob sesil tinggi dalam osmolariti, dan rendah oksigen serta nitrogen tetap.[53]

3-metilhopanoid[sunting | sunting sumber]

3-metilhopanoid secara sejarah telah dikaitkan dengan metanotrofi aerob berdasarkan eksperimen kultur,[54] dan kejadian bersama dengan metanotrof aerobik dalam persekitaran.[55] Oleh itu, kehadiran 3-metilhopana, bersama-sama dengan penyusutan13C, dianggap sebagai penanda metanotrofi aerobik purba.[34] Walau bagaimanapun, bakteria asid asetik telah diketahui dalam beberapa dekad turut menghasilkan 2-metilhopanoid.[54] Selain itu, berikutan pengenalpastian hpnR mereka, gen yang bertanggungjawab dalam pemetilan hopanoid di kedudukan C3, Paula Welander dan Roger Summons mengenal pasti homolog hpnR yang diduga dalam ahli alfa-, beta-, dan gamaproteobakteria, aktinomisetota, nitrospirota, filum calon NC10 dan asidobakterium, serta dalam tiga metagenom. Oleh itu, Welander dan Summons membuat kesimpulan bahawa 3-metilhopanoid secara semata-mata tidak boleh menjadi bukti metanotrofi aerobik.[34]

Aplikasi[sunting | sunting sumber]

Industri[sunting | sunting sumber]

Mekanisme elegan di sebalik aktiviti protonase skualena-hopena siklase telah dihargai dan disesuaikan oleh jurutera kimia di Universiti Stuttgart, Jerman. Kejuruteraan tapak aktif mengakibatkan kehilangan keupayaan enzim untuk membentuk hopanoid, tetapi membolehkan pemangkinan asid Brønsted bagi pengkitaran stereoselektif monoterpenoid geraniol, epoksigeraniol dan sitronelal.[56]

Pertanian[sunting | sunting sumber]

Penggunaan hopanoid dan pembancuh nitrogen penghasil hopanoid pada tanah telah dicadangkan dan dipatenkan sebagai teknik biobaja yang meningkatkan rintangan alam sekitar simbion mikrob yang berkaitan dengan tumbuhan, termasuk bakteria pengikat nitrogen yang penting untuk mengubah nitrogen atmosfera kepada bentuk larut yang tersedia buat tanaman.[57]

Ubat[sunting | sunting sumber]

Semasa kajian kemudian mengenai interaksi antara diplopterol dan lipid A dalam Methylobacterium extorquens, pengangkutan pelbagai ubat didapati sebagai proses yang bergantung kepada hopanoid. Mutan skualena-hopena siklase perolehan semula jadi yang mampu mengeluarkan efluks berbilang ubat, sebuah mekanisme rintangan dadah dibantu protein pengangkutan integral, kehilangan keupayaan untuk melakukan kedua-dua pengangkutan berbilang ubat serta sintesis hopanoid.[12] Penyelidik menunjukkan ini mungkin disebabkan oleh pengawalan langsung protein pengangkutan oleh hopanoid atau secara tidak langsung dengan mengubah susunan membran dengan cara yang mengganggu sistem pengangkutan.[12]

Rujukan[sunting | sunting sumber]

  1. ^ a b c "Deciphering the evolutionary history of microbial cyclic triterpenoids". Free Radical Biology & Medicine. Early Life on Earth and Oxidative Stress. 140: 270–278. August 2019. doi:10.1016/j.freeradbiomed.2019.05.002. PMID 31071437.
  2. ^ a b c "Bacterial membrane lipids: diversity in structures and pathways". FEMS Microbiology Reviews. 40 (1): 133–59. January 2016. doi:10.1093/femsre/fuv008. PMID 25862689.
  3. ^ "The chemistry of dammar resin". Journal of the Chemical Society (Resumed) (dalam bahasa Inggeris): 3132–3140. 1955-01-01. doi:10.1039/JR9550003132. ISSN 0368-1769.
  4. ^ a b c d "Sterols and other triterpenoids: source specificity and evolution of biosynthetic pathways". Organic Geochemistry (dalam bahasa Inggeris). 36 (2): 139–159. 2005-02-01. doi:10.1016/j.orggeochem.2004.06.013.
  5. ^ "Early developments in petroleum geochemistry". Organic Geochemistry (dalam bahasa Inggeris). 33 (9): 1025–1052. 2002-09-01. doi:10.1016/S0146-6380(02)00056-6.
  6. ^ William W. Christie. "The AOCS Lipid Library. Hopanoids". American Oil Chemists' Society. Archived from the original on 2016-03-05. Retrieved 2015-11-17.
  7. ^ "Hopanoids - AOCS Lipid Library". 2016-03-05. Diarkibkan daripada yang asal pada 2016-03-05. Dicapai pada 2020-03-06.
  8. ^ a b "Targeted genomic detection of biosynthetic pathways: anaerobic production of hopanoid biomarkers by a common sedimentary microbe". Geobiology. 3 (1): 33–40. 2005. doi:10.1111/j.1472-4669.2005.00041.x.
  9. ^ a b c d "Hopanoid lipids: from membranes to plant-bacteria interactions". Nature Reviews. Microbiology. 16 (5): 304–315. May 2018. doi:10.1038/nrmicro.2017.173. PMC 6087623. PMID 29456243.
  10. ^ a b c "Functional convergence of hopanoids and sterols in membrane ordering". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 109 (35): 14236–40. August 2012. Bibcode:2012PNAS..10914236S. doi:10.1073/pnas.1212141109. PMC 3435179. PMID 22893685.
  11. ^ "Methylation at the C-2 position of hopanoids increases rigidity in native bacterial membranes". eLife. 4: e05663. January 2015. doi:10.7554/eLife.05663. PMC 4337730. PMID 25599566.
  12. ^ a b c "Hopanoids as functional analogues of cholesterol in bacterial membranes". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 112 (38): 11971–6. September 2015. Bibcode:2015PNAS..11211971S. doi:10.1073/pnas.1515607112. PMC 4586864. PMID 26351677.
  13. ^ "Squalene-hopene cyclase from Methylococcus capsulatus (Bath): a bacterium producing hopanoids and steroids". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Lipids and Lipid Metabolism. 1391 (2): 223–32. March 1998. doi:10.1016/S0005-2760(97)00212-9. PMID 9555026.
  14. ^ "The relative effect of sterols and hopanoids on lipid bilayers: when comparable is not identical". The Journal of Physical Chemistry B. 117 (50): 16129–40. December 2013. doi:10.1021/jp409748d. PMID 24299489.
  15. ^ "Hopanoid production is required for low-pH tolerance, antimicrobial resistance, and motility in Burkholderia cenocepacia". Journal of Bacteriology. 193 (23): 6712–23. December 2011. doi:10.1128/JB.05979-11. PMC 3232912. PMID 21965564.
  16. ^ "Hopanoids play a role in membrane integrity and pH homeostasis in Rhodopseudomonas palustris TIE-1". Journal of Bacteriology. 191 (19): 6145–56. October 2009. doi:10.1128/JB.00460-09. PMC 2747905. PMID 19592593.
  17. ^ "Hopanoid lipids compose the Frankia vesicle envelope, presumptive barrier of oxygen diffusion to nitrogenase". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 90 (13): 6091–4. July 1993. Bibcode:1993PNAS...90.6091B. doi:10.1073/pnas.90.13.6091. PMC 46873. PMID 11607408.
  18. ^ "Covalently linked hopanoid-lipid A improves outer-membrane resistance of a Bradyrhizobium symbiont of legumes". Nature Communications. 5 (1): 5106. October 2014. Bibcode:2014NatCo...5.5106S. doi:10.1038/ncomms6106. PMID 25355435. Unknown parameter |displayauthors= ignored (bantuan)
  19. ^ a b "2-Methylhopanoids are maximally produced in akinetes of Nostoc punctiforme: geobiological implications". Geobiology. 7 (5): 524–32. December 2009. doi:10.1111/j.1472-4669.2009.00217.x. PMC 2860729. PMID 19811542.
  20. ^ "Hopanoids are formed during transition from substrate to aerial hyphae in Streptomyces coelicolor A3(2)". FEMS Microbiology Letters. 189 (1): 93–5. August 2000. doi:10.1111/j.1574-6968.2000.tb09212.x. PMID 10913872.
  21. ^ "Metabolic plasticity for isoprenoid biosynthesis in bacteria". The Biochemical Journal. 452 (1): 19–25. May 2013. doi:10.1042/BJ20121899. PMID 23614721.
  22. ^ a b "Biosynthesis of Squalene from Farnesyl Diphosphate in Bacteria: Three Steps Catalyzed by Three Enzymes". ACS Central Science. 1 (2): 77–82. 2015-05-27. doi:10.1021/acscentsci.5b00115. PMC 4527182. PMID 26258173. Unknown parameter |displayauthors= ignored (bantuan)
  23. ^ "Bacteria Do It Differently: An Alternative Path to Squalene". ACS Central Science. 1 (2): 64–5. May 2015. doi:10.1021/acscentsci.5b00142. PMC 4827487. PMID 27162951.
  24. ^ a b "Squalene-hopene cyclases". Applied and Environmental Microbiology. 77 (12): 3905–15. June 2011. doi:10.1128/AEM.00300-11. PMC 3131620. PMID 21531832.
  25. ^ a b "Squalene-hopene cyclase: catalytic mechanism and substrate recognition". Chemical Communications (4): 291–301. February 2002. doi:10.1039/B108995C. PMID 12120044.
  26. ^ "Squalene-hopene cyclases-evolution, dynamics and catalytic scope". Current Opinion in Structural Biology. Multi-protein assemblies in signaling • Catalysis and regulation. 41: 73–82. December 2016. doi:10.1016/j.sbi.2016.05.019. PMID 27336183.
  27. ^ "Site-directed mutagenesis of squalene-hopene cyclase: altered substrate specificity and product distribution". Chemistry & Biology (dalam bahasa English). 7 (8): 643–9. August 2000. doi:10.1016/S1074-5521(00)00003-X. PMID 11048954.CS1 maint: unrecognized language (link)
  28. ^ "Non-specific biosynthesis of hopane triterpenes by a cell-free system from Acetobacter pasteurianum". European Journal of Biochemistry. 112 (3): 541–7. December 1980. doi:10.1111/j.1432-1033.1980.tb06117.x. PMID 7460938.
  29. ^ "Cloning of conserved genes from Zymomonas mobilis and Bradyrhizobium japonicum that function in the biosynthesis of hopanoid lipids". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Lipids and Lipid Metabolism. 1393 (1): 108–18. July 1998. doi:10.1016/S0005-2760(98)00064-2. PMID 9714766.
  30. ^ "Adenosylhopane: The first intermediate in hopanoid side chain biosynthesis". Organic Geochemistry (dalam bahasa Inggeris). 41 (10): 1075–1081. 2010-10-01. doi:10.1016/j.orggeochem.2010.07.003.
  31. ^ "Ribosylhopane, a novel bacterial hopanoid, as precursor of C35 bacteriohopanepolyols in Streptomyces coelicolor A3(2)". ChemBioChem. 15 (14): 2156–61. September 2014. doi:10.1002/cbic.201402261. PMC 4245026. PMID 25155017. Unknown parameter |displayauthors= ignored (bantuan)
  32. ^ a b "Elucidation of the Burkholderia cenocepacia hopanoid biosynthesis pathway uncovers functions for conserved proteins in hopanoid-producing bacteria" (PDF). Environmental Microbiology. 17 (3): 735–50. March 2015. doi:10.1111/1462-2920.12509. PMID 24888970.
  33. ^ a b "Identification of a methylase required for 2-methylhopanoid production and implications for the interpretation of sedimentary hopanes". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 107 (19): 8537–42. May 2010. Bibcode:2010PNAS..107.8537W. doi:10.1073/pnas.0912949107. PMC 2889317. PMID 20421508.
  34. ^ a b c "Discovery, taxonomic distribution, and phenotypic characterization of a gene required for 3-methylhopanoid production". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 109 (32): 12905–10. August 2012. Bibcode:2012PNAS..10912905W. doi:10.1073/pnas.1208255109. PMC 3420191. PMID 22826256.
  35. ^ "A distinct pathway for tetrahymanol synthesis in bacteria". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 112 (44): 13478–83. November 2015. Bibcode:2015PNAS..11213478B. doi:10.1073/pnas.1511482112. PMC 4640766. PMID 26483502.
  36. ^ "Hopanoids. 1. Geohopanoids: the most abundant natural products on Earth?". Accounts of Chemical Research. 25 (9): 398–402. September 1992. doi:10.1021/ar00021a003.
  37. ^ a b Summons RE, Lincoln SA (2012-03-30). "Biomarkers: Informative Molecules for Studies in Geobiology". Fundamentals of Geobiology. John Wiley & Sons, Ltd. m/s. 269–296. doi:10.1002/9781118280874.ch15. ISBN 978-1-118-28087-4.
  38. ^ Knoll AH (2003). Life on a young planet: the first three billion years of evolution on Earth. Princeton, N.J.: Princeton University Press. ISBN 0-691-00978-3. OCLC 50604948.
  39. ^ "Biomarker evidence for green and purple sulphur bacteria in a stratified Palaeoproterozoic sea". Nature. 437 (7060): 866–70. October 2005. Bibcode:2005Natur.437..866B. doi:10.1038/nature04068. PMID 16208367.
  40. ^ "Paleoproterozoic sterol biosynthesis and the rise of oxygen". Nature. 543 (7645): 420–423. March 2017. Bibcode:2017Natur.543..420G. doi:10.1038/nature21412. PMID 28264195. |hdl-access= requires |hdl= (bantuan)
  41. ^ a b Ourisson, Guy; Albrecht, Pierre; Rohmer, Michel (1982-07-01). "Predictive microbial biochemistry — from molecular fossils to procaryotic membranes". Trends in Biochemical Sciences (dalam bahasa Inggeris). 7 (7): 236–239. doi:10.1016/0968-0004(82)90028-7. ISSN 0968-0004.
  42. ^ "Hypotheses for the origin and early evolution of triterpenoid cyclases". Geobiology. 5 (1): 19–34. 2007. doi:10.1111/j.1472-4669.2007.00096.x. PMID 36298871 Check |pmid= value (bantuan).
  43. ^ Summons, Roger E.; Jahnke, Linda L.; Hope, Janet M.; Logan, Graham A. (August 1999). "2-Methylhopanoids as biomarkers for cyanobacterial oxygenic photosynthesis". Nature (dalam bahasa Inggeris). 400 (6744): 554–557. doi:10.1038/23005. ISSN 1476-4687. PMID 10448856.
  44. ^ Brocks, J. J. (1999-08-13). "Archean Molecular Fossils and the Early Rise of Eukaryotes". Science. 285 (5430): 1033–1036. doi:10.1126/science.285.5430.1033. PMID 10446042.
  45. ^ French, Katherine L.; Hallmann, Christian; Hope, Janet M.; Schoon, Petra L.; Zumberge, J. Alex; Hoshino, Yosuke; Peters, Carl A.; George, Simon C.; Love, Gordon D. (2015-05-12). "Reappraisal of hydrocarbon biomarkers in Archean rocks". Proceedings of the National Academy of Sciences (dalam bahasa Inggeris). 112 (19): 5915–5920. doi:10.1073/pnas.1419563112. ISSN 0027-8424. PMC 4434754. PMID 25918387.
  46. ^ Kuypers, Marcel M.M.; van Breugel, Yvonne; Schouten, Stefan; Erba, Elisabetta; Sinninghe Damsté, Jaap S. (2004). "N2-fixing cyanobacteria supplied nutrient N for Cretaceous oceanic anoxic events". Geology (dalam bahasa Inggeris). 32 (10): 853. doi:10.1130/G20458.1. ISSN 0091-7613.
  47. ^ Haddad, Emily E.; Tuite, Michael L.; Martinez, Aaron M.; Williford, Kenneth; Boyer, Diana L.; Droser, Mary L.; Love, Gordon D. (August 2016). "Lipid biomarker stratigraphic records through the Late Devonian Frasnian/Famennian boundary: Comparison of high- and low-latitude epicontinental marine settings". Organic Geochemistry (dalam bahasa Inggeris). 98: 38–53. doi:10.1016/j.orggeochem.2016.05.007.
  48. ^ Marynowski, Leszek; Rakociński, Michał; Borcuch, Ewelina; Kremer, Barbara; Schubert, Brian A.; Jahren, A. Hope (June 2011). "Molecular and petrographic indicators of redox conditions and bacterial communities after the F/F mass extinction (Kowala, Holy Cross Mountains, Poland)". Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology (dalam bahasa Inggeris). 306 (1–2): 1–14. doi:10.1016/j.palaeo.2011.03.018.
  49. ^ "Biosynthesis of 2-methylbacteriohopanepolyols by an anoxygenic phototroph". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 104 (38): 15099–104. September 2007. Bibcode:2007PNAS..10415099R. doi:10.1073/pnas.0704912104. PMC 1986619. PMID 17848515.
  50. ^ Ricci, J. N.; Michel, A. J.; Newman, D. K. (May 2015). "Phylogenetic analysis of HpnP reveals the origin of 2-methylhopanoid production in Alphaproteobacteria". Geobiology (dalam bahasa Inggeris). 13 (3): 267–277. doi:10.1111/gbi.12129. PMID 25630231.
  51. ^ "Cyanobacterial bacteriohopanepolyol signatures from cultures and natural environmental settings". Organic Geochemistry (dalam bahasa Inggeris). 39 (2): 232–263. 2008-02-01. doi:10.1016/j.orggeochem.2007.08.006.
  52. ^ a b Elling, Felix J.; Hemingway, Jordon D.; Evans, Thomas W.; Kharbush, Jenan J.; Spieck, Eva; Summons, Roger E.; Pearson, Ann (2020-12-29). "Vitamin B 12 -dependent biosynthesis ties amplified 2-methylhopanoid production during oceanic anoxic events to nitrification". Proceedings of the National Academy of Sciences (dalam bahasa Inggeris). 117 (52): 32996–33004. doi:10.1073/pnas.2012357117. ISSN 0027-8424. PMC 7777029. PMID 33318211.
  53. ^ Ricci, Jessica N; Coleman, Maureen L; Welander, Paula V; Sessions, Alex L; Summons, Roger E; Spear, John R; Newman, Dianne K (March 2014). "Diverse capacity for 2-methylhopanoid production correlates with a specific ecological niche". The ISME Journal (dalam bahasa Inggeris). 8 (3): 675–684. doi:10.1038/ismej.2013.191. ISSN 1751-7362. PMC 3930323. PMID 24152713.
  54. ^ a b Zundel, Magali; Rohmer, Michel (July 1985). "Prokaryotic triterpenoids. 3. The biosynthesis of 2beta-methylhopanoids and 3beta-methylhopanoids of Methylobacterium organophilum and Acetobacter pasteurianus ssp. pasteurianus". European Journal of Biochemistry (dalam bahasa Inggeris). 150 (1): 35–39. doi:10.1111/j.1432-1033.1985.tb08984.x. ISSN 0014-2956. PMID 3926496.
  55. ^ Elvert, Marcus; Niemann, Helge (February 2008). "Occurrence of unusual steroids and hopanoids derived from aerobic methanotrophs at an active marine mud volcano". Organic Geochemistry (dalam bahasa Inggeris). 39 (2): 167–177. doi:10.1016/j.orggeochem.2007.11.006.
  56. ^ "Squalene hopene cyclases are protonases for stereoselective Brønsted acid catalysis". Nature Chemical Biology. 11 (2): 121–6. February 2015. doi:10.1038/nchembio.1719. PMID 25503928.
  57. ^ US 2017107160, Newman DK, Kulkarni G, Belin BJ, "Hopanoids producing bacteria and related biofertilizers, compositions, methods and systems", issued 2016-10-19, assigned to California Institute of Technology 
Diambil daripada "https://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Hopanoid&oldid=6139819"