Put biosinteze aminokiselina ne samo da igra klju?nu ulogu u ?ivotnim aktivnostima, ve? i promovira razvoj efikasne i ekolo?ki prihvatljive proizvodnje aminokiselina i sinteti?ke biologije u industrijskoj fermentaciji. Proteini su temelj ?ivota i igraju razli?ite uloge u ?elijama, od strukturne podr?ke do katalizacije hemijskih reakcija. Svi proteini se sastoje od 20 razli?itih aminokiselina koje se proizvode unutar ?elija kroz slo?ene procese biosinteze. Otkri?e 20 aminokiselina trajalo je skoro jedan vek, po?ev?i od prvog izolovanja glicina od strane francuskog hemi?ara H. Braconnota 1820. godine, a zavr?avaju?i otkri?em treonina od strane W. Rosea 1935. godine. U otkri?e ovih aminokiselina u?estvovali su mnogi nau?nici ?iji su radovi ne samo da su kasnije otkrili strukturu i svojstva aminokiselina. istra?ivanja biohemije i molekularne biologije. Biosinteza aminokiselina je glavni sadr?aj metabolizma mikrobnog sastava. Ovaj ?lanak ?e vas provesti kroz kako se ove aminokiseline sintetiziraju iz jednostavnijih molekula i kako su klasificirane. Biosinteza svih aminokiselina se sinteti?e grananjem puteva koriste?i me?uprodukte centralnih metaboli?kih puteva kao prekursore. Prema vrsti polaznog prekursora, biosinteza aminokiselina mo?e se podijeliti u 5 grupa: glutamatne grupe, uklju?uju?i glutamat (Glu), glutamin (Gln), prolin (Pro) i arginin (Arg). Sinteza ovih aminokiselina po?inje glutamatom, klju?nim molekulom u centralnom metaboli?kom putu. Porodica aspartata uklju?uje aspartat (Asp), aspartamid (Asn), lizin (Lys), treonin (Thr), metionin (Met) i izoleucin (Ile). Sinteza aminokiselina ove porodice po?inje asparaginskom kiselinom, koja je tako?e proizvod centralnih metaboli?kih puteva. Porodica aromati?nih aminokiselina, uklju?uju?i fenilalanin (Phe), tirozin (Tyr) i triptofan (Trp). Sinteza ovih aminokiselina po?inje eritroza-4-fosfatom (E4P) i fosfoenolpiruvatom (PEP), dva molekula koji su tako?er va?ni me?uprodukti u metaboli?kim putevima. Porodica serina uklju?uje serin (Ser), glicin (Gly) i cistein (Cys). Sinteza aminokiselina ove porodice po?inje serinom, koji je ta?ka grananja mnogih puteva biosinteze. Grupa alanina uklju?uje alanin (Ala), valin (Val) i leucin (Leu). Iako ove aminokiseline pripadaju razli?itim porodicama, imaju sli?ne reakcije tokom sinteze, a te reakcije obi?no katalizira ista klasa enzima.

Izoleucin, valin i leucin, iako pripadaju razli?itim porodicama, imaju sli?ne reakcije katalizirane istim enzimom. Konverzija serina u cistein je glavna reakcija asimilativne redukcije sulfata. Biosinteza grupe aromati?nih aminokiselina pokrenuta je eritrozom-4-P i PEP. Biosinteza histidina je posebna, a njegov uglji?ni okvir je izveden iz fosforiboze pirofosfata (PRPP). Dva C u ribozi PRPP-a se koriste za izgradnju 5-?lanog imidazolnog prstena, a ostali se koriste za stvaranje 3C bo?nog lanca. Biosinteza aminokiselina igra klju?nu ulogu u industrijskoj fermentaciji. Oni nisu samo osnovna komponenta mikrobnog rasta i metaboli?ke aktivnosti, ve? su i klju?na sirovina za mnoge fermentirane proizvode. Proizvodnja aminokiselina mikrobnom fermentacijom mo?e posti?i efikasnu i jeftinu proizvodnju uz smanjenje zaga?enja ?ivotne sredine, ?to je klju?no za prehrambenu, sto?nu, medicinsku i druge industrije.

Osim toga, biosinteza aminokiselina je potaknula razvoj sinteti?ke biologije i metaboli?kog in?enjeringa, ?to je omogu?ilo proizvodnju specifi?nih aminokiselina i njihovih derivata pomo?u mikroorganizama. Ovo ne samo da pobolj?ava efikasnost proizvodnje, ve? i pru?a platformu za razvoj novih biotehnolo?kih proizvoda i dalje ?iri opseg primjene industrijske fermentacije.