Acetoin Metabolism in Bacteria

Acetoina jest ważnym metabolitem fizjologicznym wydzielanym przez wiele mikroorganizmów. Wydalanie acetoiny, które może być zdiagnozowane przez test Vogesa Proskauera i służy jako marker klasyfikacji drobnoustrojów, ma swoje istotne znaczenie fizjologiczne dla tych mikroorganizmów, w tym głównie unikanie zwapnienia, udział w regulacji stosunku NAD/NADH i magazynowanie węgla. Dobrze znany anabolizm acetoiny obejmuje syntazę α-acetolaktatu i dekarboksylazę α-acetolaktanu; jednak jej katabolizm nadal budzi rozbieżne opinie, chociaż skupiono na nim wiele uwagi i osiągnięto duże postępy. Obecne odkrycia dotyczące represji katabolitu węgla przez białko kontrolne A (CcpA) mogą zapewnić pełniejsze zrozumienie mechanizmu kontroli katabolizmu węgla u bakterii. W tym przeglądzie, najpierw badamy szlaki syntezy acetoiny i jej fizjologiczne znaczenie i przydatność; następnie omawiamy związek między dwoma sprzecznymi szlakami rozszczepiania acetoiny, enzymy systemu enzymatycznego dehydrogenazy acetoiny, główne geny zaangażowane w degradację acetoiny i szlak represji katabolitu acetoiny pośredniczony przez CcpA; na koniec omawiamy postępy inżynierii genetycznej dotyczące zastosowań. Jak dotąd jest to pierwszy zintegrowany przegląd dotyczący metabolizmu acetoiny u bakterii, ze szczególnym uwzględnieniem aspektów katabolicznych. Poznanie procesów wytwarzania i dysymilacji acetoiny u bakterii pozwoli na lepsze zrozumienie strategii mikrobów w walce o zasoby, co w konsekwencji będzie lepiej służyło wykorzystaniu tych mikroorganizmów.