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Identification of sulfoquinovosyl diacylglycerol as a major polar lipid in Marinococcus halophilus and Salinicoccus hispanicus and substitution with phosphatidylglycerol

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Abstract:

The sulfonolipid sulfoquinovosyl diacylglycerol normally associated with photosynthetic membranes was identified as a major lipid in Marinococcus halophilus, Salinicoccus hispanicus ("Marinococcus hispanicus"), and Marinococcus sp. H8 (Planococcus sp. H8). Phosphatidylglycerol and 0%–10% cardiolipin accounted for the remaining polar lipids in these moderately halophilic, Gram-positive bacteria. Negative-ion fast atom bombardment mass spectrometry was used to quantify these three polar lipids from cells grown in media containing 0.03 to 4 mol NaCl/L. All strains revealed dramatic shifts in the ratio of sulfonolipid to phospholipid dependent on the salinity of the growth media, when grown in media with low phosphate content. Highest sulfonolipid content occurred during best growth in 0.5–2 mol NaCl/L, approaching 80%–90% of the total polar lipids. It was demonstrated that growth of M. halophilus in the presence of elevated phosphate and low sulfate blocked the shift to decreased phospholipids most notably during growth in 0.5–2 mol NaCl/L, without significant influence on growth. The data suggest that in low-phosphate media the influence of NaCl concentration on growth rate (and resulting demand for phosphate by competing pathways) is the primary factor responsible for exchange between phospholipid and sulfonolipid. We conclude that sulfoquinovosyl diacylglycerol, by substitution with phospholipids, contributes to the ability of these Gram-positive cocci to adapt to changing ionic environments. A comparison of 16S rRNA established a close similarity between Planococcus sp. H8 and M. halophilus.Key words: sulfoquinovosyl diacylglycerol, salinity, Marinococcus halophilus, Salinicoccus hispanicus, Marinococcus sp. H8 (Planococcus sp. H8).

Le sulfonolipide sulfoquinovosyl diacylglycérol normalement associé aux membranes photosynthétiques fut identifié comme étant un lipide majeur chez Marinococcus halophilus, Salinicoccus hispanicus ("Marinococcus hispanicus") et Marinococcus sp. H8 (Planococcus sp. H8). Le phosphatidylglycérol et de 0 % à 10 % de cardiolipine constituaient le reste des lipides polaires dans ces bactéries Gram-positives modérément halophiles. La MS à bombardement atomique d'ions négatifs rapides fut employé afin de quantifier ces trois lipides polaires chez des cellules cultivées dans un milieu contenant de 0,03 à 4 mol NaCl/L. Toutes les souches ont démontré des déplacements considérables dans leur rapport de sulfonolipides sur phospholipides selon la salinité du milieu de culture, lorsque cultivés dans un milieu à basse teneur en phosphates. Les quantités maximales de sulfonolipides ont été détectées lors de la croissance optimale dans 0,5–2 mol NaCl/L, approchant les 80 % – 90 % des lipides polaires totaux. Il fut démontré que la croissance de M. halophilus en présence des niveaux élevées de phosphates et de bas niveaux de sulfates a bloqué le déplacement vers une diminution des phospholipides, tout particulièrement lors de la croissance dans 0,5–2 mol NaCl/L, sans influencer significativement la croissance. Les données indiquent que l'influence de la concentration de NaCl dans un milieu faible en phosphates sur la vitesse de croissance (et la demande en phosphates par les voies compétitives qui en résultent) est le principal facteur responsable de l'échange entre les phospholipides et les sulfonolipides. Nous concluons que le sulfoquinovosyl diacylglycérol, en se substituant aux phospholipides, contribue à la capacité des ces coques Gram-positives à s'adapter à des environnements ioniques variables. La comparaison de l'ARNr 16S a établi une proche similitude entre Planococcus sp. H8 et M. halophilus.Mots clés : sulfoquinovosyl diacylglycérol, salinité, Marinococcus halophilus, Salinicoccus hispanicus, Marinococcus sp. H8 (Planococcus sp. H8).[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: March 1, 2006

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