Ang biosynthetic na landas ng mga amino acid
Ang amino acid biosynthesis pathway ay hindi lamang gumaganap ng isang mahalagang papel sa mga aktibidad sa buhay, ngunit nagtataguyod din ng pagbuo ng mahusay at environment friendly na produksyon ng amino acid at sintetikong biology sa industriyal na pagbuburo. Ang mga protina ay ang pundasyon ng buhay, at gumaganap sila ng iba't ibang mga tungkulin sa mga selula, mula sa suporta sa istruktura hanggang sa pag-catalyze ng mga reaksiyong kemikal. Ang lahat ng mga protina ay binubuo ng 20 iba't ibang mga amino acid na ginawa sa loob ng mga selula sa pamamagitan ng mga kumplikadong proseso ng biosynthesis. Ang pagkatuklas ng 20 amino acids ay tumagal ng halos isang siglo, simula sa unang paghihiwalay ng glycine ng French chemist na si H. Braconnot noong 1820, at nagtatapos sa pagtuklas ng threonine ni W. Rose noong 1935. Ang pagtuklas ng mga amino acid na ito ay nagsasangkot ng maraming mga siyentipiko na ang trabaho ay hindi lamang nagsiwalat ng istruktura at biochemistry sa ibang pagkakataon, para sa mga katangian ng la biochemistry ng mga amino acid. pananaliksik sa biology. Ang biosynthesis ng mga amino acid ay ang pangunahing nilalaman ng metabolismo ng komposisyon ng microbial. Dadalhin ka ng artikulong ito sa kung paano na-synthesize ang mga amino acid na ito mula sa mas simpleng mga molekula at kung paano inuri ang mga ito. Ang biosynthesis ng lahat ng mga amino acid ay na-synthesize sa pamamagitan ng mga sumasanga na mga landas gamit ang mga intermediate ng mga gitnang metabolic pathway bilang mga precursor. Ayon sa uri ng panimulang precursor, ang biosynthesis ng mga amino acid ay maaaring nahahati sa 5 grupo: Mga grupo ng glutamate, kabilang ang glutamate (Glu), glutamine (Gln), proline (Pro) at arginine (Arg). Ang synthesis ng mga amino acid na ito ay nagsisimula sa glutamate, isang pangunahing molekula sa isang sentral na metabolic pathway. Kasama sa pamilyang aspartate ang aspartate (Asp), aspartamide (Asn), lysine (Lys), threonine (Thr), methionine (Met), at isoleucine (Ile). Ang synthesis ng amino acid ng pamilyang ito ay nagsisimula sa aspartic acid, na isa ring produkto ng central metabolic pathways. Pamilya ng mga aromatic amino acid, kabilang ang phenylalanine (Phe), tyrosine (Tyr), at tryptophan (Trp). Ang synthesis ng mga amino acid na ito ay nagsisimula sa erythrosis-4-phosphate (E4P) at phosphoenolpyruvate (PEP), dalawang molekula na mahalagang intermediate din sa mga metabolic pathway. Kasama sa pamilya ng serine ang serine (Ser), glycine (Gly), at cysteine ??(Cys). Ang synthesis ng amino acid ng pamilyang ito ay nagsisimula sa serine, na siyang sumasanga na punto ng maraming biosynthetic pathway. Kasama sa pangkat ng alanine ang alanine (Ala), valine (Val) at leucine (Leu). Bagama't ang mga amino acid na ito ay nabibilang sa iba't ibang pamilya, mayroon silang magkatulad na mga reaksyon sa panahon ng synthesis, at ang mga reaksyong ito ay karaniwang na-catalyzed ng parehong klase ng mga enzyme.
Isoleucine, valine, at leucine, bagama't kabilang sa iba't ibang pamilya, ay may magkatulad na reaksyon na na-catalyze ng parehong enzyme. Ang conversion ng serine sa cysteine ????ay ang pangunahing reaksyon ng pagbabawas ng assimilative sulfate. Ang biosynthesis ng aromatic amino acid group ay pinasimulan ng erythrosis-4-P at PEP. Ang biosynthesis ng histidine ay espesyal, at ang carbon frame nito ay nagmula sa phosphoribose pyrophosphate (PRPP). Dalawang C sa ribose ng PRPP ang ginagamit para buuin ang 5-membered na imidazole ring, at ang iba ay ginagamit para likhain ang 3C side chain. Ang biosynthesis ng mga amino acid ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa industriyal na pagbuburo. Ang mga ito ay hindi lamang isang pangunahing bahagi ng microbial growth at metabolic activity, ngunit isa ring pangunahing hilaw na materyal para sa maraming fermented na produkto. Ang produksyon ng mga amino acid sa pamamagitan ng microbial fermentation ay maaaring makamit ang mahusay at murang produksyon habang binabawasan ang polusyon sa kapaligiran, na napakahalaga para sa pagkain, feed, gamot at iba pang industriya.
Bilang karagdagan, ang biosynthesis ng mga amino acid ay nagsulong ng pagbuo ng sintetikong biology at metabolic engineering, na ginagawang posible upang makabuo ng mga tiyak na amino acid at ang kanilang mga derivatives ng mga microorganism. Ito ay hindi lamang nagpapabuti ng kahusayan sa produksyon, ngunit nagbibigay din ng isang plataporma para sa pagbuo ng mga bagong produkto ng biotechnology at higit pang pinalawak ang hanay ng aplikasyon ng industriyal na pagbuburo.