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      團隊報告了參與細菌代謝的酶的新作用
      
			
      
				2019-01-05 09:41:44
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      特拉華大學的一組研究人員發(fā)現(xiàn)了一種酶的新功能，這種酶長期以來一直被認為在細菌代謝中起著重要作用?；瘜W和生物分子工程系百年初級副教授Maciek Antoniewicz解釋說，新陳代謝是細胞內(nèi)部發(fā)生的一系列化學反應，通過分解糖類等基質(zhì)分子，產(chǎn)生能量和新的細胞成分來維持生命。“許多核心代謝途徑在不同的生活分支中共享，對所涉及的酶的基本理解是細胞生物學和生物化學的核心努力，”他說。“這些基礎知識對于使用新陳代謝模型合理地重新設計微生物以生產(chǎn)生物燃料或化學品(即代謝工程)的努力也至關重要。”
      

      團隊報告了參與細菌代謝的酶的新作用
      

      他和他的團隊最近研究了一種四種酶的系統(tǒng)，這兩種酶共同作用，既可以將糖帶入細胞，也可以在稱為糖酵解的過程中進行分解的下游步驟。結(jié)合該系統(tǒng)中的步驟，稱為PTS(磷酸多烯丙酮酸 - 碳水化合物磷酸轉(zhuǎn)移酶的簡稱)，允許細胞匹配它“吃”的速度與它能夠“消化”的速度相匹配，從而使其在糖時能夠最有效地生長。是可用的。當糖不再可用時，它還允許細胞感知和適應。
      

      酶I，PTS反應鏈的最后一步，進行下游反應，將稱為PEP的代謝物轉(zhuǎn)化為丙酮酸。Antoniewicz小組證明，酶I也能夠進行逆反應，將丙酮酸轉(zhuǎn)化為PEP。
      

      他們的研究結(jié)果發(fā)表于1月27日在Nature Communications網(wǎng)站上發(fā)表的論文“酶I促進大腸桿菌中從丙酮酸到磷酸烯醇丙酮酸的反向通量” 。“我們首次證明，當這種途徑反向運行時，酶I起主要作用，在一種稱為糖異生的過程中，從非糖基質(zhì)如醋酸鹽和丙酮酸生成糖，”Antoniewicz說。
      

      “此外，我們已經(jīng)證明，即使當糖被消耗，并且碳流的主要方向是從PEP到丙酮酸，酶I仍然在相反方向促進一些'回流'。我們還研究了一些動力學通過觀察當一次一個地移除其他PTS酶時這種回流被改變，PTS反應鏈的反應。
      

      該研究有助于對大腸桿菌代謝的基本了解。由于PTS系統(tǒng)被大多數(shù)細菌使用，Antoniewicz認為這些結(jié)果也可能在其他物種中復制。“ 大腸桿菌是迄今為止研究得最好的細菌，因此我們?nèi)匀辉谘芯科渲行耐緩降男率挛铮@是值得注意的，”他說。
      

      “它也是一種重要的工業(yè)微生物，特別是糖的攝取和調(diào)節(jié)是代謝工程師經(jīng)常感興趣的領域。這些結(jié)果也挑戰(zhàn)了傳統(tǒng)教科書關于糖酵解的能量和調(diào)節(jié)的智慧，其中說PEP對丙酮酸的反應有能量下降很大，因而是不可逆轉(zhuǎn)的。“
      
			

			
        
      
			
      
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