Cynhyrchion

Mae deall metaboledd y gwesteiwr microbaidd yn hanfodol ar gyfer datblygu ac optimeiddio prosesau biocatalytig sy'n seiliedig ar gelloedd cyfan, gan ei fod yn pennu effeithlonrwydd cynhyrchu.Mae hyn yn arbennig o wir ar gyfer biocatalysis rhydocs lle mae celloedd sy'n weithredol yn fetabolaidd yn cael eu cyflogi oherwydd y gallu atgynhyrchiol cofactor/coswbstrad mewndarddol yn y gwesteiwr.Defnyddiwyd Escherichia coli ailgyfunol ar gyfer gorgynhyrchu proline-4-hydroxylase (P4H), dioxygenase sy'n cataleiddio hydroxylation L-proline rhad ac am ddim i draws-4-hydroxy-L-proline gydag a-ketoglutarate (a-KG) fel cosubstrate.Yn y biocatalyst cell gyfan hwn, mae metaboledd carbon canolog yn darparu'r cosubstrate a-KG gofynnol, gan gyplu perfformiad biocatalytig P4H yn uniongyrchol â metaboledd carbon a gweithgaredd metabolig.Trwy gymhwyso offer bioleg arbrofol a chyfrifiadurol, megis peirianneg metabolig a (13) dadansoddiad fflwcs C-metabolig ((13) C-MFA), gwnaethom ymchwilio a disgrifio'n feintiol ymateb ffisiolegol, metabolig a bio-egni y biocatalyst cell gyfan. i'r biodrosi wedi'i dargedu a nododd dagfeydd metabolaidd posibl ar gyfer peirianneg llwybr rhesymegol pellach. Lluniwyd straen E. coli diffygiol proline trwy ddileu amgodio genyn putA proline dehydrogenase.Arweiniodd bio-drawsnewidiadau celloedd cyfan gyda'r straen mutant hwn nid yn unig at hydroxylation proline meintiol ond hefyd at ddyblu'r gyfradd ffurfio traws-4-L-hydroxyproline (hyp) penodol, o'i gymharu â'r math gwyllt.Datgelodd dadansoddiad o fflwcs carbon trwy fetaboledd canolog y straen mutant nad oedd y galw cynyddol a-KG am weithgaredd P4H yn gwella'r fflwcs cynhyrchu a-KG, gan ddangos gweithrediad cylch TCA a reoleiddir yn dynn o dan yr amodau a astudiwyd.Yn y straen math gwyllt, achosodd synthesis P4H a catalysis ostyngiad yn y cynnyrch biomas.Yn ddiddorol, roedd y straen ΔputA hefyd yn gwneud iawn am y golled ATP a NADH cysylltiedig trwy leihau'r galw am ynni cynnal a chadw ar gyfraddau cymeriant glwcos cymharol isel, yn lle cynyddu gweithgaredd TCA. bod yn addawol ar gyfer catalysis P4H cynhyrchiol nid yn unig o ran cynnyrch biodrawsnewid, ond hefyd o ran y cyfraddau ar gyfer biodrawsnewid a'r nifer sy'n cymryd prolin a'r cynnyrch o hyp ar y ffynhonnell ynni.Mae'r canlyniadau'n dangos, o ganlyniad i ergydion, bod cyplu'r cylch TCA â hydroxylation proline trwy'r cosubstrate a-KG yn dod yn ffactor allweddol sy'n cyfyngu ac yn darged i wella effeithlonrwydd biodrawsnewidiadau sy'n ddibynnol ar KG ymhellach.