Effect of Anaplerotic Pathways Activation on CO2-dependent Anaerobic Glucose Utilization by Escherichia coli Strains Deficient in the Main Pathways of Mixed Acid Fermentation


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

The effect of anaplerotic pathways activation on CO2-dependent anaerobic glucose utilization by Escherichia coli strains deficient in the main fermentation pathways and possessing a modified system of glucose transport and phosphorylation was studied. Intracellular CO2 generation in the strains was ensured resulting from oxidative decarboxylation of pyruvic acid by pyruvate dehydrogenase. Sodium bicarbonate dissolved in the medium was used as an external source of CO2. The genes of heterologous pyruvate carboxylase and native NADH-dependent malic enzyme were overexpressed in the strains to allow anaplerotic carboxylation of pyruvic acid to oxaloacetic or malic acid. The ability of the strains to reoxidize NADH utilizing carboxylation products was additionally increased due to enhanced expression of malate dehydrogenase gene. In the case of endogenous CO2 formation, the activation of anaplerotic pathways did not cause a notable increase in the anaerobic glucose consumption by the constructed strains. At the same time, the expression of pyruvate carboxylase led to a pronounced decrease in the secretion of pyruvic acid with the concomitant increase in the yield of four-carbon metabolites. Further enhancement of NADH-dependent malic enzyme expression provoked activation of a pyruvate–oxaloacetate–malate–pyruvate futile cycle in the strains. The availability in the medium of the external CO2 source sharply increased the anaerobic utilization of glucose by strains expressing pyruvate carboxylase. The activity of the futile cycle has raised with the increased malic enzyme expression and dropped upon enhancement of malate dehydrogenase expression. As a result, the efficiency of CO2-dependent anaerobic glucose utilization coupled to the formation of four-carbon carboxylation products increased in the studied strains resulting from the primary anaplerotic conversion of pyruvic acid into oxaloacetic acid followed by the involvement of the precursor formed in NADH-consuming biosynthetic reactions dominating over the reactions of the revealed futile cycle.

Об авторах

A. Skorokhodova

State Research Institute of Genetics and Selection of Industrial Microorganisms

Автор, ответственный за переписку.
Email: skorokhodova@genetika.ru
Россия, Moscow, 117545

A. Stasenko

State Research Institute of Genetics and Selection of Industrial Microorganisms

Email: skorokhodova@genetika.ru
Россия, Moscow, 117545

A. Gulevich

State Research Institute of Genetics and Selection of Industrial Microorganisms

Email: skorokhodova@genetika.ru
Россия, Moscow, 117545

V. Debabov

State Research Institute of Genetics and Selection of Industrial Microorganisms

Email: skorokhodova@genetika.ru
Россия, Moscow, 117545

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Pleiades Publishing, Inc., 2018

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».