Acetoin Metabolism in Bacteria

Acetoin är en viktig fysiologisk metabolit som utsöndras av många mikroorganismer. Utsöndringen av acetoin, som kan diagnostiseras med Voges Proskauer-testet och fungerar som en mikrobiell klassificeringsmarkör, har sina viktiga fysiologiska betydelser för dessa mikrober, främst genom att de undviker acifiering, deltar i regleringen av NAD/NADH-förhållandet och lagrar kol. Den välkända anabolismen av acetoin involverar α-acetolaktatsyntas och α-acetolaktatdekarboxylas, men dess katabolism innehåller fortfarande en del olika åsikter, även om mycket uppmärksamhet har riktats mot den och stora framsteg har gjorts. Aktuella rön om katabolitkontrollprotein A (CcpA) medierad repression av kolkatabolit kan ge en fullständigare förståelse av kontrollmekanismen i bakterier. I denna översikt undersöker vi först acetoinsyntesvägarna och dess fysiologiska betydelser och relevans, sedan diskuterar vi förhållandet mellan de två motstridiga acetoinklyvningsvägarna, enzymerna i enzymsystemet acetoindehydrogenas, viktiga gener som är involverade i acetoinnedbrytningen och den CcpA-medierade acetoinkatabolitrepressionsvägen, och till sist diskuterar vi de gentekniska framstegen när det gäller tillämpningar. Hittills är detta den första integrerade översikten om acetoinmetabolism i bakterier, särskilt med avseende på kataboliska aspekter. Uppfattningen om generering och dissimilering av acetoin i bakterier kommer att bidra till en bättre förståelse av mikrobiella strategier i kampen om resurser, vilket följaktligen bättre kommer att gynna utnyttjandet av dessa mikrober.