Acetoin Metabolism in Bacteria

Acetoïne is een belangrijke fysiologische metaboliet die door veel micro-organismen wordt uitgescheiden. De uitscheiding van acetoïne, die kan worden gediagnosticeerd met de Voges Proskauer test en dient als een microbiële classificatiemarker, heeft voor deze microben zijn vitale fysiologische betekenissen, waaronder het vermijden van acificatie, het deelnemen aan de regeling van de NAD/NADH verhouding, en het opslaan van koolstof. Bij het bekende anabolisme van acetoïne zijn α-acetolactaatsynthase en α-acetolactaatdecarboxylase betrokken; maar over het katabolisme bestaan nog steeds verschillende opvattingen, hoewel er veel aandacht aan is besteed en er grote vooruitgang is geboekt. De huidige bevindingen op het gebied van catabolietcontroleproteïne A (CcpA) gemedieerde koolstofkatabolietonderdrukking kan een vollediger inzicht verschaffen in het controlemechanisme in bacteriën. In dit overzicht onderzoeken we eerst de synthesewegen van acetoïne en de fysiologische betekenis en relevantie ervan; daarna bespreken we de relatie tussen de twee conflicterende acetoïne-splitsingswegen, de enzymen van het acetoïne dehydrogenase enzymsysteem, de belangrijkste genen betrokken bij de acetoïne-afbraak, en de door CcpA gemedieerde acetoïne kataboliet repressieweg; tenslotte bespreken we de vorderingen op het gebied van genetische manipulatie met betrekking tot toepassingen. Tot op heden is dit het eerste geïntegreerde overzicht van het acetoinemetabolisme in bacteriën, in het bijzonder met betrekking tot katabole aspecten. Het inzicht in het ontstaan en de dissimilatie van acetoïne in bacteriën zal bijdragen tot een beter begrip van microbiële strategieën in de strijd om hulpbronnen, wat bijgevolg het gebruik van deze microben ten goede zal komen.