Produktoj

Kompreni la metabolon de la mikroba gastiganto estas esenca por la evoluo kaj optimumigo de biokatalizaj procezoj bazitaj en tutaj ĉeloj, ĉar ĝi diktas produktad-efikecon.Tio estas precipe vera por redox-biokatalizo kie metabole aktivaj ĉeloj estas utiligitaj pro la kofaktoro/kosubstrato regenera kapacito endogena en la gastiganto.Rekombina Escherichia coli estis uzita por troproduktado de proline-4-hidroksilazo (P4H), dioksigenazo katalizanta la hidroksilation de libera L-prolino en trans-4-hidroksi-L-prolino kun a-ketoglutarato (a-KG) kiel kunsubstrato.En ĉi tiu tutĉela biokatalizilo, centra karbona metabolo provizas la bezonatan kosubstraton a-KG, kunigante P4H-biokatalizikan agadon rekte al karbona metabolo kaj metabola agado.Aplikante kaj eksperimentajn kaj komputilajn biologiajn ilojn, kiel ekzemple metabola inĝenierado kaj (13)C-metabola fluo-analizo ((13)C-MFA), ni esploris kaj kvante priskribis la fiziologian, metabolan kaj bioenergian respondon de la tutĉela biokatalizilo. al la celita biokonverto kaj identigis eblajn metabolajn proplempunktojn por plia racia vojo-inĝenieristiko. Prolina degenero-manka E. coli-trostreĉiĝo estis konstruita forigante la putA-genon kodantan prolindehidrogenazon.Tutĉelaj biotransformoj kun tiu mutaciultrostreĉiĝo kondukis ne nur al kvanta prolinhidroksiligo sed ankaŭ al duobligo de la specifa trans-4-L-hidroksiprolina (hyp) formiĝorapideco, komparite kun la sovaĝa tipo.Analizo de karbonfluo tra centra metabolo de la mutaciultrostreĉiĝo rivelis ke la pliigita a-KG-postulo je P4H-agado ne plifortigis la a-KG-generantan fluon, indikante malloze reguligita TCA-ciklooperacio sub la kondiĉoj studitaj.En la sovaĝtipa trostreĉiĝo, P4H-sintezo kaj katalizo kaŭzis redukton en biomasrendimento.Kurioze, la ΔputA-trostreĉiĝo aldone kompensis la rilatan ATP kaj NADH-perdon reduktante funkciservajn energipostulojn ĉe kompare malaltaj glukozaj konsumadoj, anstataŭ pliigi la TCA-aktivecon. La putA knokaŭto en rekombina E. coli BL21 (DE3) (pLysS) estis trovita al. estu promesplena por produktiva P4H-katalizo ne nur laŭ biotransforma rendimento, sed ankaŭ koncerne la tarifojn por biotransformado kaj prolina konsumado kaj la rendimento de hyp sur la energifonto.La rezultoj indikas ke, sur putA-knokaŭto, la kuplado de la TCA-ciklo al prolina hidroksilation per la kosubstrato a-KG iĝas ŝlosila faktoro-limigo kaj celo por plue plibonigi la efikecon de a-KG-dependaj biotransformoj.