转氢酶对谷氨酸棒杆菌合成鸟氨酸的影响研究文献综述
2020-04-13 15:14:59
辅酶调控对于很多代谢产物的合成有重要作用。
在生物体内,辅酶 I(NAD 和 NADH)和辅酶 II(NADP 和 NADPH)参与各种生理反应,其中 NADPH 作为细胞重要的还原力,参与 DNA、氨基酸、脂肪酸等生物分子的合成。
生物体内NADPH 的供应主要有两种途径:一种是通过 NADP 依赖性脱氢酶,如 6-磷酸葡萄糖脱氢酶(Zwf)、6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶(Gnd)、苹果酸酶(MalE)和异柠檬酸脱氢酶(Idh)等,这些酶在催化反应过程中将 NADP 还原生成 NADPH,过表达这些酶的编码基因能够增加 NADPH 的供应,而 NADP 的合成需要 NAD 激酶;另外一种途径是由 NADH 激酶(比如 Pos5)催化 NADH 磷酸化生成 NADPH,这是直接生成 NADPH 的主要方式。
人们很早就开始研究辅酶调控对特定产物发酵生产的影响。
这些研究主要是通过基因工程和分子生物学手段改造野生菌,或者在对代谢途径改造的基础上继续进行辅酶代谢改造,通过过表达 NADP 依赖性脱氢酶,达到提供更多 NADPH,并促进代谢产物合成的目的。
但是,这种方式不仅能提供 NADPH,同时也会消耗代谢底物,改变代谢途径的碳流量,可能会影响目的代谢产物的积累。
而 NAD 激酶只调控辅酶的转变,不消耗中间代谢产物,因此可能更有利于代谢产物的合成。
近年来对 NAD 激酶的研究开始增多,通过表达 NAD 激酶能提高 NADPH 的供应,增加目的代谢产物的积累。
而 NAD 激酶包括 NAD 激酶和 NADH 激酶。
1 NAD 激酶的性质 NAD 激酶是调控代谢途径中 NAD(H)/NADP(H)水平的关键酶。