Aminosyrebiosyntesevejen spiller ikke kun en n?glerolle i livsaktiviteter, men fremmer ogs? udviklingen af ??effektiv og milj?venlig aminosyreproduktion og syntetisk biologi i industriel fermentering. Proteiner er grundlaget for livet, og de spiller en r?kke forskellige roller i celler, fra strukturel st?tte til at katalysere kemiske reaktioner. Alle proteiner er opbygget af 20 forskellige aminosyrer, der produceres inde i celler gennem komplekse biosynteseprocesser. Opdagelsen af ??20 aminosyrer strakte sig over n?sten et ?rhundrede, begyndende med den f?rste isolation af glycin af den franske kemiker H. Braconnot i 1820, og sluttede med opdagelsen af ??threonin af W. Rose i 1935. Opdagelsen af ??disse aminosyrer involverede mange forskere, hvis arbejde ikke kun afsl?rede syreegenskaberne, for senere biokemikalier. og molekyl?rbiologisk forskning. Biosyntesen af ??aminosyrer er hovedindholdet i mikrobiel sammens?tningsmetabolisme. Denne artikel vil tage dig igennem, hvordan disse aminosyrer syntetiseres fra enklere molekyler, og hvordan de klassificeres. Biosyntesen af ??alle aminosyrer syntetiseres af forgrenede veje ved at bruge mellemprodukter af centrale metaboliske veje som forstadier. Alt efter typen af ??startprecursor kan biosyntesen af ??aminosyrer opdeles i 5 grupper: Glutamatgrupper, herunder glutamat (Glu), glutamin (Gln), prolin (Pro) og arginin (Arg). Syntesen af ??disse aminosyrer begynder med glutamat, et n?glemolekyle i en central metabolisk vej. Aspartatfamilien omfatter aspartat (Asp), aspartamid (Asn), lysin (Lys), threonin (Thr), methionin (Met) og isoleucin (Ile). Aminosyresyntesen i denne familie begynder med asparaginsyre, som ogs? er et produkt af centrale metaboliske veje. Familie af aromatiske aminosyrer, herunder phenylalanin (Phe), tyrosin (Tyr) og tryptofan (Trp). Syntesen af ??disse aminosyrer begynder med erythrosis-4-phosphat (E4P) og phosphoenolpyruvat (PEP), to molekyler, der ogs? er vigtige mellemprodukter i metaboliske veje. Serinfamilien omfatter serin (Ser), glycin (Gly) og cystein (Cys). Aminosyresyntesen i denne familie begynder med serin, som er forgreningspunktet for mange biosyntetiske veje. Alaningruppen omfatter alanin (Ala), valin (Val) og leucin (Leu). Selvom disse aminosyrer tilh?rer forskellige familier, har de lignende reaktioner under syntese, og disse reaktioner katalyseres normalt af den samme klasse af enzymer.

Isoleucin, valin og leucin, selvom de tilh?rer forskellige familier, har lignende reaktioner katalyseret af det samme enzym. Omdannelse af serin til cystein er hovedreaktionen af ??assimilativ sulfatreduktion. Biosyntese af den aromatiske aminosyregruppe blev initieret af erythrosis-4-P og PEP. Biosyntesen af ??histidin er speciel, og dens kulstoframme er afledt af phosphoribose pyrophosphat (PRPP). To C'er i ribosen af ??PRPP bruges til at bygge den 5-leddede imidazolring, og resten bruges til at skabe 3C sidek?den. Biosyntesen af ??aminosyrer spiller en n?glerolle i industriel fermentering. De er ikke kun en grundl?ggende komponent i mikrobiel v?kst og metabolisk aktivitet, men ogs? et n?gler?materiale til mange fermenterede produkter. Produktionen af ??aminosyrer ved mikrobiel g?ring kan opn? en effektiv og billig produktion og samtidig reducere milj?forureningen, som er afg?rende for f?devarer, foder, medicin og andre industrier.

Derudover har biosyntesen af ??aminosyrer fremmet udviklingen af ??syntetisk biologi og metabolisk manipulation, hvilket g?r det muligt at producere specifikke aminosyrer og deres derivater af mikroorganismer. Dette forbedrer ikke kun produktionseffektiviteten, men giver ogs? en platform for udvikling af nye bioteknologiske produkter og udvider anvendelsesomr?det for industriel fermentering yderligere.