Acetoin Metabolism in Bacteria

Acetoin er en vigtig fysiologisk metabolit, der udskilles af mange mikroorganismer. Udskillelsen af acetoin, som kan diagnosticeres ved Voges Proskauer-testen og tjener som en mikrobiel klassifikationsmarkør, har sine vitale fysiologiske betydninger for disse mikrober, herunder hovedsagelig at undgå acificering, deltage i reguleringen af NAD/NADH-forholdet og lagre kulstof. Den velkendte anabolisme af acetoin involverer α-acetolactat-syntase og α-acetolactat-decarboxylase; men der er stadig forskellige opfattelser af katabolismen af acetoin, selv om der er blevet fokuseret meget på den, og der er gjort store fremskridt. De aktuelle resultater vedrørende katabolitkontrolprotein A (CcpA) medieret kulstofkatabolitrepression kan give en mere fyldestgørende forståelse af kontrolmekanismen i bakterier. I denne gennemgang undersøger vi først acetoinsyntesevejene og deres fysiologiske betydning og relevans; derefter diskuterer vi forholdet mellem de to modstridende acetoinspaltningsveje, enzymerne i acetoindehydrogenaseenzymsystemet, de vigtigste gener, der er involveret i acetoinnedbrydning, og den CcpA-medierede acetoinkatabolitrepression; til sidst diskuterer vi de genteknologiske fremskridt med hensyn til anvendelser. Til dato er dette den første integrerede gennemgang af acetoinmetabolismen i bakterier, især med hensyn til kataboliske aspekter. Opfattelsen af generering og dissimilation af acetoin i bakterier vil bidrage til at give en bedre forståelse af mikrobielle strategier i kampen om ressourcerne, hvilket følgelig bedre vil tjene udnyttelsen af disse mikrober.