Produk

Memahami metabolisme perumah mikrob adalah penting untuk pembangunan dan pengoptimuman proses biopemangkin berasaskan sel keseluruhan, kerana ia menentukan kecekapan pengeluaran.Ini terutama berlaku untuk biopemangkinan redoks di mana sel-sel aktif secara metabolik digunakan kerana kapasiti regeneratif kofaktor/kosubstrat endogen dalam perumah.Escherichia coli rekombinan telah digunakan untuk menghasilkan berlebihan proline-4-hydroxylase (P4H), dioxygenase yang memangkinkan hidroksilasi L-proline bebas menjadi trans-4-hydroxy-L-proline dengan a-ketoglutarate (a-KG) sebagai kosubstrat.Dalam biomangkin seluruh sel ini, metabolisme karbon pusat menyediakan kosubstrat a-KG yang diperlukan, menggandingkan prestasi biopemangkin P4H secara langsung kepada metabolisme karbon dan aktiviti metabolik.Dengan menggunakan kedua-dua alat biologi eksperimen dan pengiraan, seperti kejuruteraan metabolik dan (13) analisis fluks C-metabolik ((13) C-MFA), kami menyiasat dan menerangkan secara kuantitatif tindak balas fisiologi, metabolik dan bioenergetik bagi biomangkin seluruh sel. kepada biokonversi yang disasarkan dan mengenal pasti kemungkinan kesesakan metabolik untuk kejuruteraan laluan rasional selanjutnya. Strain E. coli yang kekurangan degradasi prolin telah dibina dengan memadamkan pengekodan gen putA prolin dehidrogenase.Biotransformasi sel keseluruhan dengan strain mutan ini membawa bukan sahaja kepada hidroksilasi prolin kuantitatif tetapi juga kepada penggandaan kadar pembentukan trans-4-L-hydroxyproline (hyp) tertentu, berbanding dengan jenis liar.Analisis fluks karbon melalui metabolisme pusat strain mutan mendedahkan bahawa peningkatan permintaan a-KG untuk aktiviti P4H tidak meningkatkan fluks penjanaan a-KG, menunjukkan operasi kitaran TCA yang dikawal ketat di bawah keadaan yang dikaji.Dalam strain jenis liar, sintesis dan pemangkinan P4H menyebabkan pengurangan dalam hasil biojisim.Menariknya, ketegangan ΔputA juga mengimbangi kehilangan ATP dan NADH yang berkaitan dengan mengurangkan permintaan tenaga penyelenggaraan pada kadar pengambilan glukosa yang rendah berbanding meningkatkan aktiviti TCA. Putus kalah mati putA dalam rekombinan E. coli BL21(DE3)(pLysS) didapati menjanjikan pemangkinan P4H yang produktif bukan sahaja dari segi hasil biotransformasi, tetapi juga mengenai kadar untuk biotransformasi dan pengambilan prolin dan hasil hyp pada sumber tenaga.Keputusan menunjukkan bahawa, apabila kalah mati putA, gandingan kitaran TCA kepada hidroksilasi prolin melalui cosubstrat a-KG menjadi faktor utama yang mengekang dan sasaran untuk meningkatkan lagi kecekapan biotransformasi bergantung kepada a-KG.