WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаРізне → Віддалені наслідки перенесених дифтерійних міокардитів (ранніх і пізніх) - Реферат

Віддалені наслідки перенесених дифтерійних міокардитів (ранніх і пізніх) - Реферат

584,432,9

487,035,4

виникає необхідність синтезу молекул вуглеводів. Ці перетворення здійснюються шляхом глюконеогенезу. Ензиматичні дослідження показали, що під час росту на етанолі у Acinetobacter sp. В-7005 і В-7005 (1НГ) в утворенні фосфоенолпірувату (ФЕП) беруть участь обидва ключові ферменти глюконеогенезу – ФЕП-карбоксикіназа і ФЕП-синтетаза (табл. 2).

Піруват є попередником синтезу амінокислот піруватної родини, а також входить до складу етаполану (Гринберг и др., 1992). Експерименти показали, що при культивуванні Acinetobacter sp. В-7005 і В-7005 (1НГ) на С2-субстратах утворення пірувату здійснюється з оксалоацетату в оксалоацетатдекарбоксилазній реакції (табл. 2). Слід зазначити, що у процесі культивування бактерій на етанолі була виявлена достатньо висока активність піруваткарбоксилази – фермента, що каталізує анаплеротичну реакцію утворення С4-дикарбонових кислот під час росту на вуглеводних субстратах. Цілком ймовірно, що у Acinetobacter sp. В-7005 і В-7005 (1НГ) при вирощуванні на етанолі піруваткарбоксилаза також може брати участь в утворенні пірувату (разом з оксалоацетатдекарбоксилазою).

Розділ 6. Регуляція метаболізму ацетату у штамів Acinetobacter sp. В-7005 та В-7005 (1НГ)

Аналіз активності ключових ферментів метаболізму етанолу під час культивування Acinetobacter sp. В-7005 (1НГ) на середовищах 1 і 2 показав, що активність ацетил-КоА-синтетази в безклітинному екстракті була в 2,7-5 разів нижчою, ніж активність алкоголь- і ацетальдегіддегідрогеназ (табл. 1). У процесі дослідження швидкості окиснення С2-субстратів інтактними клітинами Acinetobacter sp. В-7005 (1НГ), вирощеними на середовищах 1 та 2, було встановлено, що після голодування клітин упродовж 20 год швидкість дихання у присутності етанолу й ацетальдегіду не змінювалася і становила 152,6-157,8 та 153,5-159,4 нмоль О2/хв мг клітин відповідно, а за присутності ацетату знижувалася в 2 і 4 рази на середовищі 2 і середовищі 1 відповідно.

Отже, під час росту на етанолі в клітинах Acinetobacter sp. В-7005 і В-7005 (1НГ) ацетат утворюється з вищою швидкістю, ніж залучається до метаболізму. Тому наші наступні дослідження були направлені на пошук факторів, що забезпечують однакову швидкість утворення і подальшого метаболізму ацетату в клітинах бактерій у процесі культивування на етанолі.

Відомо, що активаторами ацетил-КоА-синтетази, яка функціонує в клітинах багатьох еу- і прокаріот є катіони калію і магнію (Roughan, Ohlrogge, 1994; Preston at al., 1990; Glasemacher at al., 1997). Наші дослідження показали, що швидкість окиснення ацетату інтактними клітинами Acinetobacter sp. В-7005 (1 НГ), а також активність ацетил-КоА-синтетази в безклітинному екстракті підвищувалася за присутності 100 мМ K+ і 5-10 мМ Mg2+ (табл. 3).

На основі проведених ензиматичних і полярографічних досліджень ми припустили, що одним із можливих шляхів регуляції метаболізму ацетату в клітинах штамів В-7005 і В-7005 (1НГ) під час росту на етанолі може бути вилучення Nа+ з середовища культивування і підвищення в ньому концентрації К+ і Мg2+. Слід зазначити, що швидкість дихання за присутності ацетату клітин, вирощених на цьому субстраті, не знижувалася у процесі голодування на відміну від клітин, вирощених на етанолі. Отже, цілком ймовірно, що інтермедіати окиснення етанолу й ацетальдегіду (НАДН і НАДФН) інгібували активність ацетил-КоА-синтетази. Встановлено, що в присутності НАДН і НАДФН активність цього ферменту знижувалася майже у 2 рази. Для усунення інгібувальної дії інтермедіатів окиснення етанолу й ацетальдегіду на активність ацетил-КоА-синтетази було знижено початкову концентрацію етанолу в середовищі з подальшою його дробною подачею в процесі культивування бактерій. Показано, що при зниженні у два рази концентрації етанолу (до 0,5 %) спостерігали підвищення швидкості дихання

Таблиця 3

Вплив катіонів на швидкість дихання Acinetobacter sp. В-7005 (1 НГ) і активність ацетил-КоА-синтетази

Катіони

Концентра-ція катіонів, мМ

Швидкість дихання інтактних клітин (нмоль О2/хв мг клітин) у присутності

етанолу

ацетату калію

сукцинату калію

Активність ацетил-КоА-синтетази в безклітинному екстракті,

нмоль/хв мг білка

контроль

0

78,54,9

40,62,0

63,53,9

43,92,2

К+

10

76,94,6

42,42,7

62,43,7

90,05,4

25

78,33,9

45,82,3

64,04,5

93,25,2

50

77,55,2

52,23,0

65,34,5

98,55,9

75

79,44,0

59,73,1

64,83,2

103,75,6

100

80,55,6

66,83,3

65,93,3

118,96,4

Mg2+

2

77,94,5

49,22,5

60,34,5

62,34,4

5

78,35,5

56,93,8

58,73,35

80,44,0

7

79,53,9

60,23,0

52,42,62

87,25,7

10

76,43,9

67,33,5

39,21,2

90,55,2

Примітки: 1. Бактерії вирощували на середовищі 2 з 1 % етанолу і 0,0009% пантотенату кальцію.

2. Визначення швидкості дихання клітин і активності ацетил-КоА-синтетази проводили в 0,05 М трис-НСl буфері.

клітин за присутності ацетату, причому її величина практично не відрізнялася від швидкості окиснення етанолу й ацетальдегіду. Крім того, швидкість окиснення ацетату істотно не змінювалася у процесі тривалого голодування клітин. Слід зазначити, що за початкової концентрації етанолу 0,5 % у середовищі вміст пантотенату кальцію можна було знизити до 0,0006 %, при цьому не було необхідності у підвищенні концентрації Mg2+.

У табл. 4 наведено активність ключових ферментів метаболізму етанолу у штаму Acinetobacter sp. В-7005 (1НГ), вирощеного за різних умов культивування. Встановлено, що при зниженні початкової концентрації етанолу у середовищі, відсутності сполук натрію і наявності 100 мМ К+ активність ацетил-КоА-синтетази підвищувалася у три рази. За таких умов стала можливою реалізація процесу біосинтезу етаполану на незабуферених середовищах 4 і 6 (0,025-0,125 М). Отримання аналогічного результату за початкової концентрації етанолу 1,0 % забезпечувало підвищення вмісту вітаміну В5 в середовищі до 0,0009-0,0012 % і концентрації Mg2+ до 5 мМ (за умови відсутності солей натрію і наявності 100 мМ К+).

Таблиця 4

Вплив умов культивування Acinetobacter sp. В-7005 (1 НГ)

на активність ключових ферментів метаболізму етанолу

Умови культивування

Активність, нмоль/хв мг білка

концентрація

В5, %

концентрація Мg2+, мМ

початкова концентрація етанолу, %

НАД+-залежна алкогольдегідро-геназа

НАД++НАДФ+-залежна альдегід-дегідрогеназа

ацетил-КоА-синтетаза

ізоцитратліаза

0,0006

1,6

1,0

354,817,7

367,321,2

95,05,6

98,46,3

0,0009

1,6

1,0

349,922,9

356,724,4

130,97,6

130,07,9

0,0009

5,0

1,0

359,617,9

349,724,0

180,99,6

185,411,8

0,0012

1,6

1,0

353,923,7

368,418,4

177,912,1

183,49,2

0,0009

1,6

0,5

265,916,1

277,915,4

219,811,0

225,413,8

0,0006

1,6

0,5

279,413,9

285,719,0

225,315,2

230,715,5

Loading...

 
 

Цікаве