Biotechnologie 2
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Weiße Biotechnologie

Beschreiben sie die biotechnologische Lysin Herstellung, welche Organismen werden verwendet?

Verwendung:
  • Schweine- und Hühnerfutter
 
Produzenten:
  • C. glutamicum, E.coli
  • Verwendung von regulationsdefekten Mutanten (ohne Endprodukthemmung)
 
Herstellung:
  • Schritte:
    • Transaminierung von Oxalacetat zu L-Aspartat

    • L-Aspartat via Aspartatkinase zu Aspartatsemialdehyd
      • 1. Regulationspunkt
      • Hemmung durch Lysin und Threonin
      • Wildtyp: Vollständige Hemmung bei je 1 mmol/L

    • 2. Regulationspunkt (Abzweigung)
      • Mit Pyruvat via Dihydrodipicolinat-Synthase zu Dihydrodipicolinat in den L-Lysinsyntheseweg
        • Begrenzende Dihydrodipicolinat-Synthase-Aktivität
      • Oder Synthese von L-Threonin, L-Methionin und L-Isoleucin
        • Threoninsynthese: Hemmung der Homoserin-Dehydrogenase-Aktivität durch L-Threonin bzw L-Methioninrepression des Gens.

    • L-Piperidin-2,6-dicarboxylat:
      • Einbau der zweiten Aminogruppe.
      • 2 parallele Wege ermöglichen C. glutamicum eine sehr flexible Anpassung an eine unterschiedliche Stickstoffverfügbarkeit.
      • Dehydrogenaseweg:
        • Hohe Ammoniumkonzentration
      • Transaminaseweg:
        • niedriger Ammoniumkonzentration
        • Aufwändiger

 
Schema zur L-Lysinsynthese in C. glutamicum. In dem verzweigten Syntheseweg wird das Schlüsselenzym Aspartatkinase durch die Endprodukte L-Lysin und L-Threonin in seiner Aktivität gehemmt (punktierte Linie). Der Export von L-Lysin durch die Cytoplasmamembran erfolgt durch den Transporter Lys.

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