Вопрос №53

Вопрос №53:Направленный синтез аминокислот: синтез глутамата Направленный биосинтез глутаминовой кислоты из альфакетоглутаровой кислоты:

При биосинтезе глутаминовой кислоты непосредственным метаболическим предшественником служит 2-кетоглутаровая кислота, которая образуется обычно благодаря функционированию в клетках цикла трикарбоновых кислот (ЦТК) или его части. Синтез глутаминовой кислоты происходит в результате ферментативного восстановительного аминирования 2-кетоглутаровой кислоты за счет НАДили НАДФ-зависимой глутаматдегидрогеназы:

В ЦТК 2-кетоглутаровая кислота образуется из изолимонной кислоты под действием изоцитратдегидрогеназы. Необходимый для синтеза глутаминовой кислоты НАД(Ф)Н постоянно регенерируется при окислении изолимонной кислоты в 2-кетоглутаровую.

Corynebacterium glutamicum показал, что у него имеются все ферменты, кроме 2- кетоглутаратдегидрогеназы, превращающей 2-кетоглутаровую кислоту в сукцинил-КоА

Не менее важный фактор – слабая активность оксидазной системы, окисляющий глутаминовую кислоту, что позволяет сохранить синтезированный продукт количественно.

Продуцент: Corynebacterium glutamicum

Источники углерода: глюкоза, крахмал, меласса, углеводороды, этанол, метанол, уксусная кислота

Источники азота: соли аммония, мочевина

Соотношение С:N = 10:1; биотин (до 5 мкг/л)

Слабокислая реакция, наличие невысоких концентраций биотина(до 5 мкг/л) и

относительно высокая концентрация ионов аммония, а также присутствие ионов Zn2+ способствует превращению глутаминовой кислоты в глутамин по ходу ферментации.