สินค้า

การทำความเข้าใจเกี่ยวกับเมแทบอลิซึมของโฮสต์ของจุลินทรีย์เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการพัฒนาและการปรับให้เหมาะสมของกระบวนการไบโอคะตาไลติกทั้งเซลล์ เนื่องจากมันกำหนดประสิทธิภาพการผลิตนี่เป็นเรื่องจริงโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการเร่งปฏิกิริยาทางชีวภาพรีดอกซ์ที่ซึ่งเซลล์ที่ใช้งานเมแทบอลิซึมถูกใช้เนื่องจากความสามารถในการสร้างโคแฟกเตอร์/โคซับสเตรตภายในโฮสต์Recombinant Escherichia coli ถูกนำมาใช้ในการผลิตโพรลีน-4-ไฮดรอกซีเลส (P4H) มากเกินไป ซึ่งเป็นไดอ็อกซีจีเนสที่เร่งปฏิกิริยาไฮดรอกซิเลชันของ L-โพรลีนอิสระให้กลายเป็นทรานส์-4-ไฮดรอกซี-L-โพรลีนที่มี a-ketoglutarate (a-KG) เป็นสารตั้งต้นร่วมในตัวเร่งปฏิกิริยาทางชีวภาพทั้งเซลล์นี้ เมแทบอลิซึมของคาร์บอนส่วนกลางให้ cosubstrate a-KG ที่ต้องการ ซึ่งควบรวมประสิทธิภาพของตัวเร่งปฏิกิริยาทางชีวภาพ P4H โดยตรงกับเมแทบอลิซึมของคาร์บอนและกิจกรรมเมตาบอลิซึมด้วยการใช้เครื่องมือชีววิทยาเชิงทดลองและเชิงคำนวณ เช่น วิศวกรรมการเผาผลาญและ (13) C-การวิเคราะห์ฟลักซ์ของเมตาบอลิซึม ((13) C-MFA) เราได้ตรวจสอบและอธิบายในเชิงปริมาณเกี่ยวกับการตอบสนองทางสรีรวิทยา เมแทบอลิซึม และพลังงานชีวภาพของตัวเร่งปฏิกิริยาทางชีวภาพทั้งเซลล์ ไปสู่การแปลงทางชีวภาพที่เป็นเป้าหมายและระบุคอขวดเมตาบอลิซึมที่เป็นไปได้สำหรับวิศวกรรมทางเดินที่มีเหตุผลเพิ่มเติม สายพันธุ์ E. coli ที่ขาดการย่อยสลายของโพรลีนถูกสร้างขึ้นโดยการลบยีน putA ที่เข้ารหัสโพรลีนดีไฮโดรจีเนสการเปลี่ยนรูปทางชีวภาพทั้งเซลล์ด้วยสายพันธุ์กลายพันธุ์นี้ไม่เพียงนำไปสู่การสร้างไฮดรอกซีเลชันของโพรลีนเชิงปริมาณเท่านั้น แต่ยังเพิ่มอัตราการก่อตัวของทรานส์-4-แอล-ไฮดรอกซีโพรลีน (hyp) ที่เฉพาะเจาะจงเป็นสองเท่า เมื่อเปรียบเทียบกับชนิดดั้งเดิมการวิเคราะห์ฟลักซ์ของคาร์บอนผ่านเมแทบอลิซึมส่วนกลางของสายพันธุ์กลายพันธุ์เปิดเผยว่าความต้องการ a-KG ที่เพิ่มขึ้นสำหรับกิจกรรม P4H ไม่ได้เพิ่มฟลักซ์การสร้าง a-KG ซึ่งบ่งชี้ถึงการทำงานของวงจร TCA ที่มีการควบคุมอย่างเข้มงวดภายใต้เงื่อนไขที่ศึกษาในสายพันธุ์ธรรมชาติ การสังเคราะห์ P4H และการเร่งปฏิกิริยาทำให้ผลผลิตมวลชีวภาพลดลงที่น่าสนใจคือ สายพันธุ์ ΔputA ยังชดเชยการสูญเสีย ATP และ NADH ที่เกี่ยวข้องด้วยการลดความต้องการพลังงานในการบำรุงรักษาที่อัตราการดูดกลูโคสที่ต่ำ แทนที่จะเพิ่มกิจกรรม TCA การพบว่าสิ่งที่น่าพิศวงของ putA ในรีคอมบิแนนท์ E. coli BL21(DE3)(pLysS) พบว่า มีแนวโน้มในการเร่งปฏิกิริยา P4H ที่มีประสิทธิผล ไม่เพียงแต่ในแง่ของผลผลิตของการเปลี่ยนแปลงทางชีวภาพเท่านั้น แต่ยังเกี่ยวกับอัตราการเปลี่ยนรูปทางชีวภาพและการดูดซึมโพรลีนและผลผลิตของ hyp บนแหล่งพลังงานด้วยผลลัพธ์บ่งชี้ว่า จากผลที่น่าพิศวง การมีเพศสัมพันธ์ของวัฏจักร TCA กับโพรลีนไฮดรอกซิเลชันผ่าน cosubstrate a-KG กลายเป็นปัจจัยสำคัญที่จำกัดและเป็นเป้าหมายในการปรับปรุงประสิทธิภาพของการเปลี่ยนแปลงทางชีวภาพที่ขึ้นกับ a-KG ต่อไป