Пути микробного синтеза - Этапы получения лизина
Производство аминокислот в промышленных масштабах является третьим наиболее важным направлением в белой биотехнологии, не превосходящим по своим объемам лишь этанол и антибиотики. Двумя наиболее важными аминокислотами в производстве являются L-глутамат и L-лизин, стоимость продаж которых составляет более 1,5 миллиардов долларов в год. Обе эти аминокислоты производятся различными видами родов Corynebacterium и Brevibacterium. В дополнение к лизину продуценты рода Corynebacterium также используется в качестве платформы для производства других аминокислот, таких как L-треонин, L-метионин, L-серин, L-гистидин, L-валин, L-триптофан, L-фенилаланин и L-тирозин, L-лейцин и L-изолейцин.
Лизин является конечным продуктом семи или десяти реакций, начиная от его предшественника - оксалоацетата, и в зависимости от используемого маршрута. Первый шагом в пути синтеза лизина является превращение оксалоацетата в аспартат добавлением аминогруппы от глютамата, катализируемой с помощью аспартаттрансмутазы. Аспартат форфолирируется в L-4-аспартилфосфат с помощью аспартаткиназы, далее он превращается в L-аспартат-4-семиальдегид с помощью аспартатсемиальдегиддегидрогеназы. L-4-аспартилфосфат после преобразуется в дигидродипиколинатсинтазой в дегидродипиколинат. На следующем шаге путем катализа дигидродипиколинатредуктазой он преобразуется в L-пиперидин-2,6-дикарбоксилат.
AspB: EC: 2.6.1.1 (аспартаттрансмутаза); lysC: EC 2.7.2.4 (аспартаткиназа); asd: 1.2.1.11 (аспартатсемиальдегиддегидрогеназа); dapA: EC 4.2.1.52 (дигидродипиколинатсинтаза); dapB: EC 1.3.1.26 (дигидродипиколинатредуктаза); dapD: EC2.3.1.117 (2,3,4,5-тетрагидропиридин-2,6-дикарбоксилат-N-сукцинилтрансфераза); dapC: EC 2.6.1.17 (сукциниламинокетопимелаттрансаминаза); dapE: EC 3.5.1.18 (сукцинилдтаминопимелатдесукцинилаза); dapF: EC 5.1.1.7 (диаминопимелатэпимераза); lysA: EC 4.1.1.20 (диаминопимелатдекарбоксилаза); ddh: EC 1.4.1.16 (диаминопимелатдегидрогеназа).
На этом этапе синтеза существуют два пути для конверсии к мезо-2,6-диаминопимелату, последнему шагу перед конечным продуктом. Либо используется прямая реакция добавления второй аминогруппы в одном шаге (с использованием диаминопимелатдегидрогеназы), известная как дегидрогеназный вариант, или же четыре последовательные реакции, названные сукцинильным вариантом. Сукцинильный вариант предполагает использоване таких ферментов как тетрагидропиридин-2,6-дикарбоксилат-N-сукцинилтрансфераза, сукциниламинокетопимелаттрансаминаза, сукцинилдтаминопимелатдесукцинилаза и диаминопимелатэпимераза, так эе для него необходим дополнительный сукцинил-КоА. Последним шагом является декарбоксилирование мезо-2,6-диаминопимелат в лизин, который в конечном итоге идет на экспорт из клетки лизинпемеразой. В связи с коммерческой значимостью производства лизина С. glutamicum, синтетических путь получения лизина привлек всестороннее внимание, что привело к созданию впечатляющего списка патентов и патентных приложений.
Похожие статьи
-
Производство кормового препарата ЖКЛ (жидкого концентрата лизина) - Этапы получения лизина
Технология производства ЖКЛ основана на упаривании готовой культуральной жидкости до содержания 40% АСВ. Для этого предварительно нагретую до температуры...
-
Применение в биотехнологии - Этапы получения лизина
Некоторые характеристики Corynebacterium glutamicum делают ее чрезвычайно полезной в биотехнологии. Она не патогенна, не образует спор, быстро растет,...
-
Обзор литературы, Роль лизина в питании человека и животных - Этапы получения лизина
Роль лизина в питании человека и животных Лизин (б, е-диаминокапроновая кислота) - незаменимая основная алифатическая аминокислота. Это специфичная...
-
Производство высококонцентрированных кормовых препаратов - Этапы получения лизина
При получении высококонцентрированных кормовых препаратов лизина готовую культуральную жидкость предварительно подкисляют серной кислотой до pH 1,6-2,0....
-
Технология биосинтеза лизина - Этапы получения лизина
Производство аминокислот в виде высокоочищенных кристаллических препаратов строится по схеме, типичной для получения и выделения вторичных метаболитов....
-
Статистическая обработка результатов - Этапы получения лизина
Математическую статистику, прежде всего, используют для планирования опытов. Ее основной задачей является определение достоверности полученных...
-
Приготовление разбавлений - Этапы получения лизина
Для микробиологического анализа микрофлоры сыра мы использовали три разбавления - 1:106, 1:107 и 1:108. Стерильную дистиллированную воду разливали по 9...
-
Объект и методы исследования, Объект исследования - Этапы получения лизина
Объект исследования Штамм Corynebacterium glutamicum B-11167 депонирован во Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов (ВКПМ) и имеет...
-
Культивирование продуцента и биосинтез лизина в промышленных ферментерах - Этапы получения лизина
Проводят в стандартных биореакторах объемом 50, 63 и 100 м3. Такие аппараты должны обеспечить нормальный рост и развитие промышленного продуцента в...
-
Процесс биосинтеза в производственных условиях начинают с получения посевного материала в инокуляторах и посевных аппаратах. Питательная среда для...
-
Методика исследования влияния температуры, Приготовление питательной среды - Этапы получения лизина
Методика исследования влияния температуры на штамм B-11167 Corynebacterium glutamicum включает в себя следующие этапы: - подготовка разведений на основе...
-
Подсчет колоний микроорганизмов производился с помощью счетчика колоний Flash&;Go. Изначально с помощью сопутствующей программы производилась калибровка,...
-
Влияние температуры на рост культуры - Этапы получения лизина
Следующий эксперимент был разделен на 2 части: было измерено количество колоний в чашках Петри для анализа объемов роста и были измерены размеры колоний...
-
Эта важная технологическая операция, состоящая в обеспечении основного производства достаточным количеством высококачественной биомассы клеток продуцента...
-
Характеристика Corynebacterium glutamicum - Этапы получения лизина
Систематическое положение: домен - Bacteria; тип - Actinobacteria; класс - Actinobacteria, порядок - Actinomycetales; семейство - Corynebacteriaceae, род...
-
Таблица 2 - Структура сырья в производстве метанола, %. Сырье В мире Беларусь и Россия Природный газ 73,8 70,7 Нефть и нефтепродукты 24,4 4,0 Отходы...
-
Исследование морфологии клеток - Этапы получения лизина
В ходе эксперимента нам удалось пронаблюдать некоторые отличия от данных исходного паспорта штамма B-11167 Corynebacterium glutamicum. К примеру, длины...
-
Результаты исследования, Характеристика загрязнителей - Этапы получения лизина
Характеристика загрязнителей Как указывалось ранее, агаризованная среда LB, на которой рекомендовано поддерживать активность культуры Corynebacterium...
-
Методы исследования, Методика оживления и очистки культуры - Этапы получения лизина
В основу эксперимента положена методика культивирования бактерии продуцента лизина штамма B-11167 Corynebacterium glutamicum на основе сред, предложенных...
-
Структура генома, Клеточная структура и метаболизм - Этапы получения лизина
Corynebacterium glutamicum имеет при себе круговую хромосому и несколько плазмид. Ее геном состоит из 3314179 нуклеотидов (в расчет берется геном штамма...
-
При пропускании смеси окиси углерода (СО) и водорода (Н2) над нагретым до 2000С катализатором, содержащим восстановленное железо, образуются смеси...
-
Основным способом получения фенолфталеина является конденсация фенола с фталевым ангидридом. Данная реакция является частным случаем ацилирования по...
-
Способы получения насыщенных растворов - Синтез ацетата натрия ("Горячий лед")
Простейший способ приготовления насыщенных растворов - длительное настаивание растворителя с избытком растворяемого вещества, лучше всего при...
-
Данные для расчета: Основная реакция: (1) Побочные реакции: Рабочий объем катализатора - 24 м3. Расход оксида углерода и метанола на побочные продукты с...
-
Органические кислоты в различных условиях могут разлагаться с образованием предельного углеводорода по общей схеме O R-C RH + CO2 Кислота OH Углеводород...
-
Процессы, основанные на микробиологической ферментации, разработаны и для получения ряда других органических кислот. Среди них -- глюконовая кислота и ее...
-
Один из способов повысить селективность - это правильно подобрать катализатор. Рассмотрим этот метод, на примере получения анизола и крезола. Анизол и...
-
Использование предшественников при производстве аминокислот позволяет успешно обходить метаболический контроль, осуществляющийся по механизму обратной...
-
Методы неорганического синтеза - Синтез ацетата натрия ("Горячий лед")
НЕОРГАНИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ, получение неорганических соединений. Как правило, состоит из нескольких последовательных или параллельных процессов -...
-
Химия фталоцианина (Рс) и его металлокомлексов (МРс) началась с его случайных открытий фталоцианина. Линстед с сотрудниками были первыми исследователями...
-
Способы защиты полимеров от огня: А) обработка, пропитка полимера неорганической солью - инертный способ, соль не гасит огонь, а лишь препятствует его...
-
Введение - Разработка технологической схемы получения анизола и крезола
Известно в некоторых случаях невозможно достичь высокой селективности химико-технологических процессов. Это происходит вследствие наличия побочных...
-
Метиловый спирт [30] - Разработка технологической схемы получения анизола и крезола
Молекулярная формула CH3OH Молярная масса 32,04 г/моль Внешний вид бесцветная жидкость Свойства Плотность и агрегатное состояние 791,8 кг/м?,...
-
Фенол - Разработка технологической схемы получения анизола и крезола
Фено?л (оксибензол, устар. карболовая кислота) C6H5OH -- бесцветные игольчатые кристаллы, розовеющие на воздухе из-за окисления, приводящего к...
-
Метанол -- сырье для многих производств органического синтеза. Основное количество его расходуется на получение формальдегида. Он служит промежуточным...
-
Общее описание метода В настоящее время самым современным и наиболее эффективным с экономической точки зрения является сбалансированный процесс...
-
Применение Промышленное производство винилхлорида входит в первую десятку производства крупнейших многотонажных продуктов основного органического...
-
Возникновение структурной теории позволило химикам впервые обрести мощный инструмент для целенаправленного качественного преобразования веществ. Именно в...
-
Качественные методы анализа - Разработка технологической схемы получения анизола и крезола
Рециркуляционных реакционно-ректификационных процессов. При анализе сложных ХТС, характеризующихся большим числом параметров и переменных необходимо...
-
Методы, применяющиеся для синтеза мультиферроиков - Мультиферроики
Для синтеза мультиферроиков используются различные методы синтеза. К ним относятся: спекание, гидротермальный синтез, соосаждение, золь-гель метод,...
Пути микробного синтеза - Этапы получения лизина