合成生物催化剂摘译自: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1096717621000422

代谢过程中能量辅助因子的供应和使用是系统代谢工程的核心问题,特别是在能量密集型产品中。系统平衡能量辅因子的一个重要参数是形成生物量所需的ATPYATP/Biomass

亚琛工业大学W. Wiechert等人发表在Metabolic Engineering上的一篇“An energetic Profile of Corynebacterium glutamicum underpinned by measured biomass yield on ATP”首次提出了一种通过比较野生型菌株和ATP合酶敲除突变体的13C代谢通量分析来测定YATP/Biomass的方法。研究人员表明细胞的能量谱可以从全基因组范围的化学计量模型和实验数据推导出来,特别是底物水平磷酸化和电子传递磷酸化对ATP生产的贡献得以确定,从而能够表征细胞整体的能力效率。谷氨酸棒杆菌是一种模式生物,使用呼吸类型的能量代谢,意味着ATP可以通过底物水平磷酸化或由质子泵驱动的膜结合F1F0-ATP合成酶依赖的电子传递磷酸化合成。谷氨酸棒杆菌存在两个末端氧化酶,它们的质子转运效率相差三倍,这使得生物体的能力平衡更为复杂。本研究通过对实验数据和网络模型的整合,发现野生型谷氨酸棒杆菌中底物水平磷酸化和电子传递磷酸化对ATP的贡献相同,在全基因组范围内,65%的质子动力起始并没有被用于合成ATP,但即使这样,谷氨酸棒杆菌使用能量的效率也高于其他生物。

 

(张姣 摘译)


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