Peculiarities of ethanol metabolism in an Acinetobacter sp. Mutant strain defective in exopolysaccharide synthesis
Вантажиться...
Дата
2002
ORCID
DOI
Науковий ступінь
Рівень дисертації
Шифр та назва спеціальності
Рада захисту
Установа захисту
Науковий керівник
Члени комітету
Видавець
Анотація
Activities of the key enzymes of ethanol metabolism were assayed in ethanol-grown cells of an Acinetobacter sp. mutant strain unable to synthesize exopolysaccharides (EPS). The original EPS-producing strain could not be used for enzyme analysis because its cells could not to be separated from the extremely viscous EPS with a high molecular weight. In Acinetobacter sp., ethanol oxidation to acetaldehyde proved to be catalyzed by the NAD+-dependent alcohol dehydrogenase (EC 1.1.1.1.). Both NAD+ and NADP+ could be electron accepters in the acetaldehyde dehydrogenase reaction. Acetate is implicated in the Acinetobacter sp. metabolism via the reaction catalyzed by acetyl-CoA-synthetase (EC 6.2.1.1.). Isocitrate lyase (EC 4.1.3.1.) activity was also detected, indicating that the glyoxylate cycle is the anaplerotic mechanism that replenishes the pool of C4-dicarboxylic acids in Acinetobacter sp. cells. In ethanol metabolism by Acinetobacter sp., the reactions involving acetate are the bottleneck, as evidenced by the inhibitory effect of sodium ions on both acetate oxidation in the intact cells and on acetyl-CoA-synthetase activity in the cell-free extracts, as well as by the limitation of the C2-metabolism by coenzyme A. The results obtained may be helpful in developing a new biotechnological procedure for obtaining ethanol-derived exopolysaccharide ethapolan.
В клетках выращенного на этаноле мутантного штамма Acinetobacter sp., не образующего экзополисахариды (ЭПС), определены активности ключевых ферментов метаболизма этанола. Клетки исходного ЭПС-образующего штамма не могли быть использованы для проведения энзимологических исследований ввиду невозможности их отделения от высоковязкого ЭПС с высокой молекулярной массой. Установлено, что окисление этанола до ацетальдегида у Acinetobacter sp. катализируется НАД+-зависимой алкогольдегидрогеназой (КФ 1.1.1.1.). Акцепторами электронов в ацетальдегиддегидрогеназной реакции являются НАД+ и НАДФ+. Ацетат вовлекается в метаболизм Acinetobacter sp. при участии ацетил-КоА-синтетазы (КФ 6.2.1.1.). Наличие изоцитратлиазы (КФ 4.1.3.1.) свидетельствует о том, что анаплеротической последовательностью реакций, восполняющих пул С4-дикарбоновых кислот в клетках Acinetobacter sp., является глиоксилатный цикл. «Узким» местом метаболизма этанола у бактерий Acinetobacter sp. является вовлечение ацетата в метаболизм, о чем свидетельствует ингибирование окисления ацетата в интактных клетках и активности ацетил-КоА-синтетазы в бесклеточном экстракте ионами натрия, а также лимитирование С2- метаболизма коэнзимом А. Полученные данные являются основой для разработки новой технологии получения экзополисахарида этаполана на основе этанола.
У клітинах вирощеного на етанолі мутантного штаму Acinetobacter sp., Не утворює Екзополісахариди (ЕРС), визначені активності ключових ферментів метаболізму етанолу. Клітини вихідного ЕПС-утворюючого штаму не могли бути використані для проведення ензимологічні досліджень зважаючи на неможливість їх відділення від високов'язкої ЕПС з високою молекулярною масою. Встановлено, що окиснення етанолу до ацетальдегіду у Acinetobacter sp. каталізується НАД +-залежної алкогольдегідрогенази (КФ 1.1.1.1.). Акцепторами електронів в ацетальдегиддегидрогеназной реакції є НАД + і НАДФ +. Ацетат залучається в метаболізм Acinetobacter sp. за участю ацетил-КоА-синтетази (КФ 6.2.1.1.). Наявність ізоцітратліази (КФ 4.1.3.1.) Свідчить про те, що анаплеротіческой послідовністю реакцій, що заповнюють пул С4-дикарбонових кислот в клітинах Acinetobacter sp., Є гліоксилатний цикл. «Вузьким» місцем метаболізму етанолу у бактерій Acinetobacter sp. є залучення ацетату в метаболізм, про що свідчить інгібування окислення ацетату в інтактних клітинах і активності ацетил-КоА-синтетази в безклітинних екстракті іонами натрію, а також лімітування С2-метаболізму коензимом А. Отримані дані є основою для розробки нової технології отримання екзополісахариду етаполану на основі етанолу.
У клітинах вирощеного на етанолі мутантного штаму Acinetobacter sp., Не утворює Екзополісахариди (ЕРС), визначені активності ключових ферментів метаболізму етанолу. Клітини вихідного ЕПС-утворюючого штаму не могли бути використані для проведення ензимологічні досліджень зважаючи на неможливість їх відділення від високов'язкої ЕПС з високою молекулярною масою. Встановлено, що окиснення етанолу до ацетальдегіду у Acinetobacter sp. каталізується НАД +-залежної алкогольдегідрогенази (КФ 1.1.1.1.). Акцепторами електронів в ацетальдегиддегидрогеназной реакції є НАД + і НАДФ +. Ацетат залучається в метаболізм Acinetobacter sp. за участю ацетил-КоА-синтетази (КФ 6.2.1.1.). Наявність ізоцітратліази (КФ 4.1.3.1.) Свідчить про те, що анаплеротіческой послідовністю реакцій, що заповнюють пул С4-дикарбонових кислот в клітинах Acinetobacter sp., Є гліоксилатний цикл. «Вузьким» місцем метаболізму етанолу у бактерій Acinetobacter sp. є залучення ацетату в метаболізм, про що свідчить інгібування окислення ацетату в інтактних клітинах і активності ацетил-КоА-синтетази в безклітинних екстракті іонами натрію, а також лімітування С2-метаболізму коензимом А. Отримані дані є основою для розробки нової технології отримання екзополісахариду етаполану на основі етанолу.
Опис
Ключові слова
ethanol metabolism, метаболизм этанола, enzymatic activity, respiration rate, regulation, метаболізм етанолу, ферментативна активність, швидкість дихання, регуляція, кафедра біотехнології і мікробіології
Бібліографічний опис
Peculiarities of ethanol metabolism in an Acinetobacter sp. Mutant strain defective in exopolysaccharide synthesis / T. Pirog, I. Sokolov, Yu. Kuzminska, Yu. Malashenko // Microbiology. - 2002. - Vol. 71, No. 2. - P. 189-195.