Vörur

Skilningur á efnaskiptum örveruhýsilsins er nauðsynlegur fyrir þróun og hagræðingu lífhvataferla sem byggja á heilum frumum, þar sem það ræður skilvirkni framleiðslunnar.Þetta á sérstaklega við um endurnýjun lífhvata þar sem efnaskiptavirkar frumur eru notaðar vegna endurnýjunargetu cofactor/samhvarfefnis sem er innræn í hýsilnum.Raðbrigða Escherichia coli var notað til að offramleiða prólín-4-hýdroxýlasa (P4H), díoxýgenasa sem hvatar hýdroxýleringu óbundins L-prólíns í trans-4-hýdroxý-L-prólín með a-ketóglútarati (a-KG) sem meðhvarfefni.Í þessum heilfrumu lífhvata veitir miðlæg kolefnisefnaskipti nauðsynleg samhvarfefni a-KG, sem tengir P4H lífhvatavirkni beint við kolefnisefnaskipti og efnaskiptavirkni.Með því að beita bæði tilrauna- og reiknilíffræðiverkfærum, svo sem efnaskiptaverkfræði og (13)C-efnaskiptaflæðisgreiningu ((13)C-MFA), rannsökuðum við og lýstum megindlega lífeðlisfræðilegu, efnaskipta- og líforkuviðbrögðum heilfrumu lífhvatans. til markvissrar lífbreytingar og auðkenndu mögulega efnaskiptaflöskuhálsa fyrir frekari skynsamlega ferliverkfræði. E. coli stofn sem skortir prólín niðurbrot var smíðaður með því að eyða putA geninu sem kóðar prólín dehýdrógenasa.Umbrot heilfruma með þessum stökkbreytta stofni leiddu ekki aðeins til magnbundinnar prólínhýdroxýleringar heldur einnig til tvöföldunar á sértæku trans-4-L-hýdroxýprólíni (hyp) myndunarhraða, samanborið við villigerðina.Greining á kolefnisflæði með miðlægum umbrotum stökkbreytta stofnsins leiddi í ljós að aukin a-KG eftirspurn eftir P4H virkni jók ekki flæði sem myndar a-KG, sem gefur til kynna strangt stjórnað TCA hringrás við þær aðstæður sem rannsakaðar voru.Í villigerðastofninum olli P4H nýmyndun og hvati minnkun á uppskeru lífmassa.Athyglisvert er að ΔputA stofninn bætti auk þess upp tengdan ATP og NADH tap með því að draga úr viðhaldsorkuþörf við sambærilega lágan glúkósaupptökuhraða, í stað þess að auka TCA virknina. vera efnilegur fyrir afkastamikla P4H hvata, ekki aðeins hvað varðar afrakstur lífumbreytinga, heldur einnig varðandi hraða fyrir umbrot og prólínupptöku og afrakstur dýpsins á orkugjafanum.Niðurstöðurnar benda til þess að við putA útslátt verður tenging TCA-hringrásarinnar við prólínhýdroxýleringu í gegnum samhvarfefnið a-KG lykilþáttur sem takmarkar og markmið til að bæta enn frekar skilvirkni a-KG-háðra lífumbreytinga.