Prodotti

Il-fehim tal-metaboliżmu tal-ospiti mikrobjali huwa essenzjali għall-iżvilupp u l-ottimizzazzjoni ta 'proċessi bijokatalitiċi bbażati fuq iċ-ċelluli kollha, peress li jiddetta l-effiċjenza tal-produzzjoni.Dan hu veru speċjalment għall-bijokatalisi redox fejn ċelloli metabolikament attivi huma impjegati minħabba l-kapaċità riġenerattiva tal-kofattur/kosubstrat endoġenu fl-ospitant.Escherichia coli rikombinanti ntużat għall-produzzjoni żejda ta 'proline-4-hydroxylase (P4H), diossiġenażi li tikkatalizza l-idrossilazzjoni ta' L-proline ħielsa f'trans-4-hydroxy-L-proline b'a-ketoglutarate (a-KG) bħala cosubstrate.F'dan il-bijokatalizzatur taċ-ċelluli kollha, il-metaboliżmu ċentrali tal-karbonju jipprovdi l-kosubstrat meħtieġ a-KG, jgħaqqad il-prestazzjoni bijokatalitika P4H direttament mal-metaboliżmu tal-karbonju u l-attività metabolika.Billi applikajna kemm għodod tal-bijoloġija sperimentali kif ukoll komputazzjonali, bħall-inġinerija metabolika u l-analiżi tal-fluss (13)C-metabolic ((13)C-MFA), investigajna u ddeskrivejna b'mod kwantitattiv ir-rispons fiżjoloġiku, metaboliku u bijoenerġetiku tal-bijokatalizzatur taċ-ċelluli kollha. għall-bijokonverżjoni mmirata u identifikaw ostakoli metaboliċi possibbli għal aktar inġinerija razzjonali tal-mogħdija. Razza E. coli defiċjenti mid-degradazzjoni tal-prolina ġiet mibnija billi tħassar il-ġene putA li jikkodifika proline dehydrogenase.Il-bijotrasformazzjonijiet taċ-ċelluli kollha b'din ir-razza mutanti wasslu mhux biss għal idrossilazzjoni kwantitattiva tal-prolina iżda wkoll għal irduppjar tar-rata ta 'formazzjoni speċifika ta' trans-4-L-hydroxyproline (hyp), meta mqabbla mat-tip selvaġġ.Analiżi tal-fluss tal-karbonju permezz tal-metaboliżmu ċentrali tar-razza mutanti wriet li ż-żieda fid-domanda a-KG għall-attività P4H ma saħħitx il-fluss li jiġġenera a-KG, u jindika operazzjoni taċ-ċiklu TCA regolata sewwa taħt il-kundizzjonijiet studjati.Fir-razza tat-tip selvaġġ, is-sintesi u l-katalisi P4H ikkawżaw tnaqqis fir-rendiment tal-bijomassa.Interessanti, ir-razza ΔputA kkumpensat ukoll it-telf assoċjat ta' ATP u NADH billi naqqset it-talbiet għall-manutenzjoni tal-enerġija b'rati ta' teħid ta' glukożju komparabbilment baxxi, minflok żiedet l-attività tat-TCA. tkun promettenti għal katalisi P4H produttiva mhux biss f'termini ta 'rendiment ta' bijotrasformazzjoni, iżda wkoll fir-rigward tar-rati għall-bijotrasformazzjoni u l-assorbiment tal-prolina u r-rendiment ta 'hyp fuq is-sors tal-enerġija.Ir-riżultati jindikaw li, fuq knockout putA, l-akkoppjar taċ-ċiklu TCA ma 'idrossilazzjoni prolina permezz tal-kosubstrat a-KG isir fattur ewlieni li jillimita u mira biex tittejjeb aktar l-effiċjenza ta' bijotrasformazzjonijiet dipendenti fuq a-KG.