Aminoskābju biosintēzes ce?? ne tikai spēlē galveno lomu dzīvības aktivitātēs, bet arī veicina efektīvas un videi draudzīgas aminoskābju ra?o?anas un sintētiskās biolo?ijas attīstību rūpnieciskajā fermentācijā. Olbaltumvielas ir dzīvības pamats, un tām ir da?ādas lomas ?ūnās, sākot no strukturāla atbalsta līdz ?īmisko reakciju katalizē?anai. Visas olbaltumvielas sastāv no 20 da?ādām aminoskābēm, kas tiek ra?otas ?ūnu iek?ienē, izmantojot sare??ītus biosintēzes procesus. 20 aminoskābju atklā?ana aptvēra gandrīz gadsimtu, sākot ar glicīna pirmo izolāciju, ko 1820. gadā veica fran?u ?īmi?is H. Brakonnots, un beidzot ar treonīna atklā?anu, ko 1935. gadā atklāja V. Rouzs. ?o aminoskābju atklā?anā bija iesaistīti daudzi zinātnieki, kuru darbs ne tikai atklāja aminoskābju struktūru un īpa?ības, bet arī lika pamatus vēlākiem bio?īmijas un molekulārās biolo?ijas pētījumiem. Aminoskābju biosintēze ir galvenais mikrobu sastāva metabolisma saturs. ?ajā rakstā jūs uzzināsiet, kā ?īs aminoskābes tiek sintezētas no vienkār?ākām molekulām un kā tās tiek klasificētas. Visu aminoskābju biosintēze tiek sintezēta, izmantojot sazaro?anās ce?us, izmantojot centrālo metabolisma ce?u starpproduktus kā prekursorus. Atkarībā no sākuma prekursora veida aminoskābju biosintēzi var iedalīt 5 grupās: glutamāta grupas, tostarp glutamāts (Glu), glutamīns (Gln), prolīns (Pro) un arginīns (Arg). ?o aminoskābju sintēze sākas ar glutamātu, kas ir galvenā molekula centrālajā metabolisma ce?ā. Aspartātu saimē ietilpst aspartāts (Asp), aspartamīds (Asn), lizīns (Lys), treonīns (Thr), metionīns (Met) un izoleicīns (Ile). ?īs saimes aminoskābju sintēze sākas ar aspartīnskābi, kas arī ir centrālo metabolisma ce?u produkts. Aromātisko aminoskābju saime, tostarp fenilalanīns (Phe), tirozīns (Tyr) un triptofāns (Trp). ?o aminoskābju sintēze sākas ar eritrozes-4-fosfātu (E4P) un fosfoenolpiruvātu (PEP), divām molekulām, kas arī ir svarīgi starpprodukti metabolisma ce?os. Serīnu saimē ietilpst serīns (Ser), glicīns (Gly) un cisteīns (Cys). ?īs saimes aminoskābju sintēze sākas ar serīnu, kas ir daudzu biosintēzes ce?u sazaro?anās punkts. Alanīna grupā ietilpst alanīns (Ala), valīns (Val) un leicīns (Leu). Lai gan ?īs aminoskābes pieder pie da?ādām saimēm, sintēzes laikā tām ir līdzīgas reakcijas, un ?īs reakcijas parasti katalizē viena un tā pati enzīmu klase.

Izoleicīns, valīns un leicīns, lai gan pieder pie da?ādām saimēm, izraisa līdzīgas reakcijas, ko katalizē viens un tas pats enzīms. Serīna pārvēr?ana cisteīnā ir galvenā asimilatīvās sulfāta reducē?anas reakcija. Aromātisko aminoskābju grupas biosintēzi uzsāka eritroze-4-P un PEP. Histidīna biosintēze ir īpa?a, un tā oglek?a karkass ir atvasināts no fosforibozes pirofosfāta (PRPP). Divi C PRPP ribozē tiek izmantoti, lai izveidotu 5 locek?u imidazola gredzenu, bet pārējie tiek izmantoti, lai izveidotu 3C sānu ?ēdi. Aminoskābju biosintēzei ir galvenā loma rūpnieciskajā fermentācijā. Tās ir ne tikai mikrobu aug?anas un vielmai?as aktivitātes pamatkomponente, bet arī galvenā izejviela daudziem fermentētiem produktiem. Aminoskābju ra?o?ana ar mikrobiālās fermentācijas palīdzību var panākt efektīvu un zemu izmaksu ra?o?anu, vienlaikus samazinot vides piesār?ojumu, kas ir ?oti svarīgi pārtikas, lopbarības, medicīnas un citām nozarēm.

Turklāt aminoskābju biosintēze ir veicinājusi sintētiskās biolo?ijas un vielmai?as in?enierijas attīstību, ?aujot mikroorganismiem ra?ot specifiskas aminoskābes un to atvasinājumus. Tas ne tikai uzlabo ra?o?anas efektivitāti, bet arī nodro?ina platformu jaunu biotehnolo?ijas produktu izstrādei un vēl vairāk papla?ina rūpnieciskās fermentācijas pielietojuma klāstu.