Маҳсулот

Фаҳмидани метаболизми мизбони микробҳо барои таҳия ва оптимизатсияи равандҳои биокаталитикии тамоми ҳуҷайраҳо муҳим аст, зеро он самаранокии истеҳсолотро дикта мекунад.Ин махсусан барои биокатализи редокс дуруст аст, ки дар он ҳуҷайраҳои аз ҷиҳати метаболикӣ фаъол аз ҳисоби қобилияти барқарорсозии кофактор/косубстрат дар мизбон истифода мешаванд.Recombinant Escherichia coli барои аз ҳад зиёд истеҳсоли пролин-4-гидроксилаза (P4H), диоксигеназа, ки гидроксилизатсияи L-пролини озодро ба транс-4-гидрокси-L-пролин бо а-кетоглутарат (a-KG) ҳамчун косубстрат катализатор мекунад, истифода шудааст.Дар ин биокатализатори тамоми ҳуҷайра, метаболизми марказии карбон коссубстрати зарурии a-KG-ро таъмин мекунад ва иҷрои биокаталитикии P4H-ро мустақиман ба мубодилаи карбон ва фаъолияти метаболикӣ пайваст мекунад.Бо истифода аз воситаҳои ҳам биологияи таҷрибавӣ ва ҳам ҳисоббарорӣ, ба монанди муҳандисии метаболикӣ ва (13) таҳлили ҷараёни метаболикии C ((13) C-MFA), мо вокуниши физиологӣ, метаболикӣ ва биоэнергетикии биокатализатори тамоми ҳуҷайраро таҳқиқ ва ба таври миқдорӣ тавсиф кардем. ба биоконверсияи мақсаднок ва монеаҳои эҳтимолии метаболикӣ барои муҳандисии минбаъдаи роҳи оқилона муайян карда шуд. Штамми пролини таназзули E. coli тавассути нест кардани гени putA, ки пролиндегидрогеназаро рамзгузорӣ мекунад, сохта шудааст.Биотрансформатсияҳои тамоми ҳуҷайраҳо бо ин штамм мутантӣ на танҳо ба гидроксилизатсияи миқдории пролин, балки ба дучандшавии суръати ташаккули мушаххаси транс-4-L-гидроксипролин (гип) дар муқоиса бо навъи ваҳшӣ оварда расонд.Таҳлили ҷараёни карбон тавассути мубодилаи марказии штамм мутант нишон дод, ки афзоиши талабот ба a-KG ба фаъолияти P4H ҷараёни тавлидкунандаи a-KGро афзоиш надодааст, ки ин аз амалиёти қатъии танзимшудаи TCA дар шароити омӯхташуда шаҳодат медиҳад.Дар штамми навъи ваҳшӣ, синтез ва катализ P4H боиси кам шудани ҳосили биомасса гардид.Ҷолиб он аст, ки штамми ΔputA талафоти алоқаманди ATP ва NADH-ро тавассути коҳиш додани талабот ба энергияи нигоҳдорӣ бо суръати нисбатан пасти глюкоза ба ҷои баланд бардоштани фаъолияти TCA ҷуброн кард. Нокаут аз putA дар рекомбинати E. coli BL21(DE3)(pLysS) пайдо шуд барои катализи пурмахсули P4H на танхо аз чихати хосилнокии биотрансформация, балки аз руи суръати биотрансформация ва азхудкунии пролин ва хосилнокии гип дар манбаи энергия умедбахш бошад.Натиҷаҳо нишон медиҳанд, ки ҳангоми нокаут аз putA пайвастшавии TCA-сикли гидроксилизатсияи пролин тавассути косубстрати a-KG омили асосии маҳдудкунанда ва ҳадафи минбаъд беҳтар кардани самаранокии биотрансформацияҳои вобаста ба a-KG мегардад.