Aminohapete biosünteesi rajal on elutegevuses v?tmeroll ja see soodustab ka t?husa ja keskkonnas?braliku aminohapete tootmise ning t??stusliku k??ritamise sünteetilise bioloogia arengut. Valgud on elu alus ja neil on rakkudes mitmesuguseid rolle, alates struktuuri toetamisest kuni keemiliste reaktsioonide katalüüsimiseni. K?ik valgud koosnevad 20 erinevast aminohappest, mida toodetakse rakkude sees keeruliste biosünteesiprotsesside kaudu. 20 aminohappe avastamine kestis peaaegu sajandi, alustades glütsiini esimesest eraldamisest prantsuse keemiku H. Braconnot' poolt 1820. aastal ja l?petades treoniini avastamisega W. Rose'i poolt 1935. aastal. Nende aminohapete avastamine h?lmas paljusid teadlasi, kelle t?? mitte ainult ei paljastanud aminohapete struktuuri ja omadusi, vaid pani aluse ka hilisemale biokeemia ja molekulaarbioloogia uurimist??le. Aminohapete biosüntees on mikroobide ainevahetuse peamine sisu. See artikkel tutvustab teile, kuidas neid aminohappeid sünteesitakse lihtsamatest molekulidest ja kuidas neid klassifitseeritakse. K?igi aminohapete biosüntees sünteesitakse hargnevate radade kaudu, kasutades l?hteainetena kesksete ainevahetusradade vaheühendeid. L?hteaine tüübi j?rgi saab aminohapete biosünteesi jagada viide rühma: glutamaadi rühmad, sealhulgas glutamaat (Glu), glutamiin (Gln), proliin (Pro) ja arginiin (Arg). Nende aminohapete süntees algab glutamaadist, mis on v?tmemolekul tsentraalses ainevahetusrajas. Aspartaatide perekonda kuuluvad aspartaat (Asp), aspartamiid (Asn), lüsiin (Lys), treoniin (Thr), metioniin (Met) ja isoleutsiin (Ile). Selle perekonna aminohapete süntees algab asparagiinhappest, mis on samuti tsentraalsete ainevahetusradade produkt. Aromaatsete aminohapete perekonda kuuluvad fenüülalaniin (Phe), türosiin (Tyr) ja trüptofaan (Trp). Nende aminohapete süntees algab erütroos-4-fosfaadist (E4P) ja fosfoenolpüruvaadist (PEP), mis on kaks molekuli, mis on samuti olulised vaheühendid ainevahetusradades. Seriinide perekonda kuuluvad seriin (Ser), glütsiin (Gly) ja tsüsteiin (Cys). Selle perekonna aminohapete süntees algab seriiniga, mis on paljude biosünteesiradade hargnemiskoht. Alaniini rühma kuuluvad alaniin (Ala), valiin (Val) ja leutsiin (Leu). Kuigi need aminohapped kuuluvad erinevatesse perekondadesse, on neil sünteesi ajal sarnased reaktsioonid ja neid reaktsioone katalüüsib tavaliselt sama ensüümide klass.

Isoleutsiin, valiin ja leutsiin, kuigi kuuluvad erinevatesse perekondadesse, omavad sarnaseid reaktsioone, mida katalüüsib sama ensüüm. Seriini muundamine tsüsteiiniks on assimilatiivse sulfaatreduktsiooni peamine reaktsioon. Aromaatse aminohapperühma biosünteesi algatasid erütroos-4-P ja PEP. Histidiini biosüntees on eriline ja selle süsinikraam p?rineb fosforiboospürofosfaadist (PRPP). PRPP riboosis olevad kaks C-d moodustavad 5-liikmelise imidasoolitsükli ja ülej??nud 3C-külgahela. Aminohapete biosünteesil on t??stuslikus k??ritamises v?tmeroll. Need ei ole mitte ainult mikroobide kasvu ja ainevahetuse aktiivsuse p?hikomponent, vaid ka paljude k??ritatud toodete peamine tooraine. Aminohapete tootmine mikroobse k??ritamise teel v?imaldab saavutada t?husa ja odava tootmise, v?hendades samal ajal keskkonnareostust, mis on toidu-, s??da-, meditsiini- ja teiste t??stusharude jaoks ülioluline.

Lisaks on aminohapete biosüntees soodustanud sünteetilise bioloogia ja ainevahetustehnoloogia arengut, v?imaldades mikroorganismidel toota spetsiifilisi aminohappeid ja nende derivaate. See mitte ainult ei paranda tootmise efektiivsust, vaid pakub ka platvormi uute biotehnoloogiliste toodete arendamiseks ja laiendab veelgi t??stusliku k??ritamise rakendusala.