L-valīna biosintēzes regulācija Corynebacterium glutamicum celmos: fizioloģiski-bioķīmiskie aspekti

Abstract

ANOTĀCIJA Darbā pētīta optimālā fizioloăija un iekššūnas bioėīmija, kas nodrošina Lvalīna virssintēzi Corynebacterium glutamicum rekombinantu šūnās. Pētījumā parādīts, ka pārejas stadija no šūnu maksimālā augšanas ātruma uz zemāku ir optimāls šūnu fizioloăiskais stāvoklis, lai palielinātu L-valīna sintēzi periodiskas un periodiskas ar piebarošanu kultivēšanas apstākĜos. Acetohidroksiskābes sintāzes aktivitātes palielināšanās bija noteicošais faktors L-valīna sintēzes palielināšanai. Noskaidrots, ka L-izoleicīna apstākĜos AHAS aktivitātes palielināšanos izraisa tieši šīs aminoskābes limits, nevis stingrās kontroles inducēšana. Stingrā kontrole nav iesaistīta arī šūnu augšanas ātruma regulācijā. Tomēr stingrās kontroles inducēšana veicina L-valīna sintēzi stacionārajā fāzē. Atslēgas vārdi: Corynebacterium glutamicum – L-valīna sintēze – stingrā kontroleANNOTATION This study investigates the optimum cellular physiology and intracellular biochemistry to achieve L-valine overproduction by Corynebacterium glutamicum recombinant strains. A transition in the bacterial growth rate to below maximum was found to be an optimum parameter of cellular physiology to increase L-valine synthesis rate by C. glutamicum during batch and fed-batch cultivations. The increase in acetohydroxyacid synthase activity was the determinant for the increase in L-valine synthesis in cells. It was shown that L-isoleucine limitation but not the stringent response induction caused AHAS upregulation under L-isoleucine limited conditions. The stringent response was not involved in the growth rate downregulation either. However, the stringent response enhanced L-valine synthesis during the stationary growth phase. Key words: Corynebacterium glutamicum – L-valine synthesis – stringent response