Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Znajomość metabolizmu podstawą planowania procesu biotechnologicznego Metabolizm wtórny (przemiany peryferyjne)

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Znajomość metabolizmu podstawą planowania procesu biotechnologicznego Metabolizm wtórny (przemiany peryferyjne)"— Zapis prezentacji:

1

2 Znajomość metabolizmu podstawą planowania procesu biotechnologicznego Metabolizm wtórny (przemiany peryferyjne)

3 Grupy specyficznych produktów metabolizmu drobnoustrojów alkaloidyfenazynypirydyny aminocukryflawonoidypirole aminoglikozydyfosfoglikolipidypirony aminokwasyftalaldehydypoliacetyleny antocyjaninyglikozydypolieny ansamycynyhydroksyloaminypolietery antrachinonylaktonypolikwasy antracyklinymakrolidypolipeptydy chinolinynaftochinonypolisacharydy chinolinonynitrylesalicylany chinonynukleozydysteroidy depsipeptydypeptydytetracykliny

4

5 Przemiany peryferyjne a przemiany centralne

6 Idiolity są syntezowane w idiofazie

7 Koncepcje wyjaśniające przyczyny biosyntezy idiolitów 5.Obszar wolnej gry ewolucyjnej poza zakresem ścisłych reguł selekcji eliminujących zmiany niekorzystne dla organizmu. Niektóre z idiolitów znajdują w końcu zastosowanie w metabolizmie producenta 1.Uzyskanie przewagi w danym środowisku 2. Przystosowanie się do zmieniających się warunków środowiska dzięki dodatkowym szlakom metabolicznym 3. Utrzymanie stanu równowagi ze otoczeniem, gdy normalny wzrost nie jest możliwy 4. Wynik rozregulowania metabolizmu. Nadprodukcja idiolitów rodzajem wentyla dla niezbilansowanych przemian

8

9 Prekursory przemian peryferyjnych

10 Szlak poliketydowy – biosynteza prekursorów

11

12 Biosynteza prekursorów układów aromatycznych W komórkach grzybów układy aromatyczne powstają z jednostek octanowych w szlaku poliketydowym

13 Inne prekursory idiolitów 3.Modyfikowane cukry – aminocukry, N-metyloaminocukry deoksycukry, cyklitole, pochodne amidynowe 1.Jednostki izoprenoidowe – u grzybów ze szlaku biosyntezy ergosterolu 2.Modyfikowane aminokwasy – D -aminokwasy, -aminokwasy, dehydroaminokwasy, N-metyloaminokwasy

14 Biosynteza prekursorów jednostek izoprenoidowych

15 Szlak poliketydowy Analogie ze szlakiem biosyntezy kwasów tłuszczowych

16 Szlak poliketydowy 5. Cyklizacja Przykład: biosynteza kwasu 6-metylo- salicylowego 1.AcCoA 3 malonyloCoA 2. Podczas kondensacji dekarboksylacja 3.Redukcja keto OH 4. Eliminacja H 2 O

17 Szlak poliketydowy – biogeneza niektórych antybiotyków

18 Szlak poliketydowy Cechy charakterystyczne – porównanie ze szlakiem biosyntezy kwasów tłuszczowych 1.Zużywanie różnych prekursorów 2. Różny stopień redukcji grup keto – do OH, podwójnego wiązania 3.Powstawanie układów sprzężonych wiązań podwójnych 4.Cyklizacje, tworzenie pierścieni 5.Modyfikacje struktury produktów – wprowadzanie podstawników

19 Biosynteza związków -laktamowych U grzybów kwas -amino- adypinowy powstaje jako metabolit pośredni w szlaku biosyntezy lizyny U bakterii prekursorem jest lizyna Prekursorem L-cysteiny jest L-seryna lub L-metionina L-Val powstaje z pirogronianu

20 Biosynteza antybiotyków polipeptydowych Większość poza rybosomami Sekwencja peptydu uwarunkowana strukturą białek syntezujących

21 Reakcja katalizowana przez enzym syntezujący dekstran (1 6)Glc n + sacharoza (1 6)Glc n+1 + D-fruktoza Biosynteza dekstranu Biosynteza glikogenu – inny mechanizm

22 Biosynteza kwasu polihydroksymasłowego

23 Regulacja biosyntezy idiolitów

24 MIEJSCA KONTROLI BIOSYNTEZY IDIOLITÓW - powstawanie prekursorów; - zużywanie prekursorów do syntezy idiolitów lub w szlakach konkurencyjnych metabolizmu podstawowego; - dostarczanie energii metabolicznej niezbędnej w procesie biosyntezy idiolitów; - transport komórkowy Regulacja biosyntezy idiolitów

25 MECHANIZMY KONTROLI BIOSYNTEZY IDIOLITÓW - indukcja substratowa; -indukcja powodowana przez regulatory metaboliczne; - represja i hamowanie kataboliczne; -regulacja związkami azotu; - regulacja fosforanowa i energetyczna; - hamowanie w sprzężeniu zwrotnym – zarówno przez metabolity podstawowe jak i specyficzne; - regulacja z udziałem pierwiastków śladowych; - regulacja tlenowa; - regulacja innymi czynnikami, takimi jak temperatura lub pH Regulacja biosyntezy idiolitów

26 Indukcja substratowa 1.Biosynteza cefalosporyny C w C. acremonium – obecność w podłożu DL -cysteiny lub DL -norleucyny 2.Biosynteza alkaloidów sporyszu przez grzyby Clavicepsis – DL -tryptofan Warunek – induktor dodawany w fazie wzrostu, a nie w fazie produkcji

27 Regulacja biosyntezy idiolitów Indukcja metaboliczna Małocząsteczkowe efektory metaboliczne wytwarzane przez bakterie przetrwalnikujące i promieniowce Czynnik A – autoregulator wytwarzany przez szczepy Streptomyces griseus produkujące streptomycynę Dodatek g czynnika A zapewnia wytworzenie 1 mg streptomycyny Czynnik A lakton kwasu 2-izokapronoilo-3-hydroksymetylo-4-hydroksybutanowego

28 Regulacja biosyntezy idiolitów Zniesienie efektu represji katabolicznej

29 Regulacja biosyntezy idiolitów Miejsce represji katabolicznej (węglowej i azotowej) biosyntezy cefalosporyny C w Cephalosporium acremonium

30 Zasada ogólna – niskie stężenie fosforanu stymuluje biosyntezę idiolitów Regulacja biosyntezy idiolitów Regulacja fosforanowa

31 Regulacja biosyntezy penicyliny w Penicillium chrysogenum w układzie sprzężenia zwrotnego Regulacja biosyntezy idiolitów Kontrola metabolizmu wtórnego na zasadzie sprzężenia zwrotnego


Pobierz ppt "Znajomość metabolizmu podstawą planowania procesu biotechnologicznego Metabolizm wtórny (przemiany peryferyjne)"

Podobne prezentacje


Reklamy Google