Bathar

Tha tuigse air metabolism an neach-aoigheachd microbial riatanach airson leasachadh agus optimachadh phròiseasan biocatalytic stèidhichte air cealla gu lèir, leis gu bheil e a’ riaghladh èifeachdas cinneasachaidh.Tha seo gu h-àraidh fìor airson biocatalysis redox far a bheil ceallan gnìomhach metabollach air am fastadh air sgàth comas ath-nuadhachaidh cofactor / cosubstrate a tha endogenous san òstair.Chaidh Escherichia coli ath-chuimseach a chleachdadh airson cus toradh a dhèanamh air proline-4-hydroxylase (P4H), dioxygenase a bhios a’ catalachadh hydroxylation de L-proline an-asgaidh gu trans-4-hydroxy-L-proline le a-ketoglutarate (a-KG) mar cosubstrate.Anns an biocatalyst làn-chealla seo, tha metabolism gualain meadhanach a’ toirt seachad an cosubstrate a-KG a tha a dhìth, a’ ceangal coileanadh biocatalytic P4H gu dìreach ri metabolism gualain agus gnìomhachd metabolach.Le bhith a’ cleachdadh an dà chuid innealan bith-eòlas deuchainneach agus coimpiutaireachd, leithid innleadaireachd metabolach agus (13) mion-sgrùdadh flux C-metabolic ((13) C-MFA), rinn sinn sgrùdadh agus cunntas cainneachdail air freagairt fios-eòlasach, metabolach, agus bith-lùth an biocatalyst cealla slàn. Chaidh srann E. coli a bha easbhaidheach le dìth-sgrios a thogail le bhith a’ cuir às don chòdachadh gine putA proline dehydrogenase.Dh’ adhbhraich biotransformations làn-chealla leis an t-srann mutant seo chan ann a-mhàin gu cainneachdail hydroxylation proline ach cuideachd gu dùblachadh an ìre cruthachaidh sònraichte trans-4-L-hydroxyproline (hyp), an coimeas ris an t-seòrsa fiadhaich.Nochd mion-sgrùdadh air flux gualain tro mheatabolism meadhanach den t-srann mutant nach do chuir an t-iarrtas àrdachadh a-KG airson gnìomhachd P4H ris an flux gineadh a-KG, a’ nochdadh gnìomhachd cearcall TCA a bha air a riaghladh gu teann fo na cumhaichean a chaidh a sgrùdadh.Anns an t-seòrsa fiadhaich, dh'adhbhraich synthesis P4H agus catalysis lùghdachadh ann an toradh bith-thomas.Gu inntinneach, rinn an strain ΔputA dìoladh a bharrachd don chall ATP agus NADH co-cheangailte le bhith a’ lughdachadh iarrtasan lùth cumail suas aig ìrean gabhail glùcois coimeasach ìosal, an àite a bhith ag àrdachadh gnìomhachd TCA. a bhith gealltanach airson catalysis P4H cinneasach chan ann a-mhàin a thaobh toradh bith-chruth-atharrachaidh, ach cuideachd a thaobh ìrean airson biotransformation agus gabhail proline agus toradh hyp air an stòr lùtha.Tha na co-dhùnaidhean a’ nochdadh, nuair a thèid putA a-mach, gu bheil ceangal a’ chearcall TCA gu proline hydroxylation tron ​​​​cosubstrate a-KG gu bhith na phrìomh adhbhar bacadh agus targaid airson tuilleadh leasachaidh a dhèanamh air èifeachdas bith-atharraichean a-KG-eisimeilich.