3. PHA fundamentals3.1. Biosynthesi

3. PHA fundamentals
3.1. Biosynthesis
The biology of PHA bioplastics is complex; PHA accumulation
is controlled by many genes that encode a range
of enzymes that are directly or indirectly involved in
PHA synthesis [5,10,13,23,25,26,90]. So far, biosynthesis
of PHA can be summarized in eight pathways [12]. The
first pathway (Pathway I) is well-studied, and is used
by the model organism Ralstonia eutropha; it involves
the three key enzymes -ketothiolase, NADPH-dependent
acetoacetyl-CoA reductase, and PHA synthase, encoded by
genes phaA, phaB and phaC, respectively. These three genes
are found together on an operon whose expression is relatively
constant during PHA production [91,92]. The carbon
source is initially converted into coenzyme A thioesters
of (R)-hydroxyalkanoic acid. -Ketothiolase can then catalyze
the condensation of two coenzyme A thioester
monomers (such as an acetyl-CoA and a propionyl-CoA
monomer). This is followed by an (R)-specific reduction to
give (R)-3-hydroxybutyryl-CoA (or (R)-3-hydroxyvalerylCoA)
(catalyzed by acetoacetyl-CoA reductase), which is
then converted by PHA synthase into PHA [91,93]. At
least 88 PHA synthases have been sequenced, with four
major classes being identified [94]. Class I uses fatty acids
with 3–5 carbon atoms; class II uses those with 6–14
carbons; and Classes III and IV synthesize short chain
length PHA. In the depolymerization reaction the accumulated
PHA is hydrolyzed into 3-hydroxybutyrate (3HB)
by depolymerase (encoded by phaZ), and can then be
converted back into acetoacetyl-coenzyme A. Pathway
II is associated with fatty acid uptake by microorganisms
and can be used for the synthesis of mcl-PHA.
Following fatty acid -oxidation to give acyl-CoA, the precursor
is then converted to 3-hydroxyacyl-CoA which can
then form PHA under synthase catalysis. Known enzymes
involved in this pathway include 3-ketoacyl-CoA reductase,
epimerase and (R)-enoyl-CoA hydratase/enoyl-CoA
hydratase I. Two others are also believed to be involved:
acyl-CoA oxidase and enoyl-CoA hydratase. Pathway III
involves 3-hydroxyacyl-ACP-CoA transferase (encoded by
PhaG) and malonyl-CoA-ACP transacylase (FabD); substrates
are converted to 3-hydroxyacyl-ACP which can
then form 3-hydroxyacyl-CoA and thus PHA. Pathway IV
uses NADPH-dependent acetoacetyl-CoA reductase to oxidize
(S)-(+)-3-hydroxybutyryl-CoA. The other pathways
are used for the synthesis of alternative copolymers; for
example, pathways V and VII are used to synthesize P(4HB)
containing PHAs (and are used by Clostridium kluyveri and
A. hydrophila 4AK4 respectively)

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

3. ผาพื้นฐาน3.1. สังเคราะห์ชีววิทยาของพลาสติกชีวภาพผามีความซับซ้อน พระสะสมถูกควบคุม โดยยีนจำนวนมากที่เข้ารหัสแบบของเอนไซม์เกี่ยวข้องโดยตรง หรือทางอ้อมในการสังเคราะห์ผา [5,10,13,23,25,26,90] สังเคราะห์เพื่อห่างไกลของผาสามารถสรุปได้ในเส้นทางแปด [12] การเส้นทางแรก (เดินฉัน) ศึกษาดี และใช้โดยสิ่งมีชีวิตรุ่น Ralstonia eutropha เกี่ยวข้องกับสามสำคัญเอนไซม์ - ketothiolase, NADPH ขึ้นอยู่กับไซด์ acetoacetyl CoA และผา synthase รหัสโดยphaA ยีน phaB และใกล้ภาคฮัท ปา ตามลำดับ ยีนเหล่านี้สามพบกันใน operon มีนิพจน์ที่มีอยู่ค่าคงในระหว่างการผลิตผา [91,92] คาร์บอนแหล่งแรกเป็นโคเอนไซม์คิว A thioestersกรด (R) hydroxyalkanoic -Ketothiolase สามารถกระตุ้นแล้วควบแน่นของสองโคเอนไซม์คิว A thioesterโมโนเมอร์ (เช่นมี acetyl-CoA และ propionyl-CoAน้ำยา) นี้ตาม ด้วยการลด (R) เฉพาะการ(R) -3-hydroxybutyryl-CoA (หรือ (R) -3-hydroxyvalerylCoA)(กระบวน โดยไซด์ acetoacetyl-CoA), ซึ่งเป็นแล้ว แปลง โดยผา synthase เป็นผา [91,93] ที่synthases ผา 88 น้อยมีการเรียงลำดับ กับสี่อมูลการระบุ [94] ชั้นที่ผมใช้กรดไขมันกับอะตอมคาร์บอน 3-5 คลาส II ใช้มี 6 – 14คาร์บอน และเรียน III และ IV สังเคราะห์สายโซ่สั้นความยาวผา ใน depolymerization ปฏิกิริยาที่สะสมผาเป็นไลซ์เป็น 3-hydroxybutyrate (3HB)โดย depolymerase (รหัส โดย phaZ), และจากนั้นสามารถแปลงเป็น acetoacetyl-โคเอนไซม์คิวอ.เดินกลับII จะเกี่ยวข้องกับการดูดซึมกรดไขมัน โดยจุลินทรีย์และสามารถใช้สำหรับการสังเคราะห์ของ mcl ผาต่อกรดไขมัน-ออกซิเดชันให้ acyl CoA สารตั้งต้นแล้วจะแปลงเป็น 3-hydroxyacyl-CoA ซึ่งสามารถแล้วแบบฟอร์มผาใต้เร่งปฏิกิริยา synthase รู้จักเอนไซม์เกี่ยวข้องในเส้นทางนี้รวมไซด์ 3-ketoacyl-CoAepimerase และ (R) -enoyl-CoA hydratase/enoyl-CoAhydratase ฉัน สองคนยังเชื่อว่าการมีส่วนร่วม:hydratase oxidase และ enoyl CoA acyl CoA เดิน IIIเกี่ยวข้องกับ 3 hydroxyacyl ACP CoA transferase (รหัสโดยPhaG) และ transacylase malonyl-CoA-ACP (FabD); พื้นผิวแปลงที่ 3-hydroxyacyl-ACP ซึ่งสามารถแบบ 3-hydroxyacyl-CoA และผา ทาง IVใช้ไซด์ acetoacetyl CoA NADPH ขึ้นอยู่กับการออกซิไดซ์(S) -(+) - 3-hydroxybutyryl-CoA เส้นทางอื่น ๆใช้สำหรับการสังเคราะห์ของโคอื่น สำหรับตัวอย่าง ทางเดินที่ใช้ในการสังเคราะห์ P(4HB) V และ VIIPHAs ที่ประกอบด้วย (และใช้ โดย Clostridium kluyveri และA. hydrophila 4AK4 ตามลำดับ)

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

3 . พื้นฐาน ผา3.1 . ชีวสังเคราะห์ชีววิทยาของผาพลาสติกชีวภาพมีความซับซ้อน การสะสม ผาจะถูกควบคุมโดยยีนที่เข้ารหัสหลายช่วงของเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องโดยตรงหรือโดยอ้อมใน[ การสังเคราะห์ผา 5,10,13,23,25,26,90 ] ดังนั้นไกลในของผา สามารถสรุปในแปดเส้นทาง [ 12 ] ที่เส้นทางแรก ( ชื่อผม ) คือ เรียน และ ใช้โดยแบบอินทรีย์ ralstonia ด้วย ; มันเกี่ยวข้องกับสามคีย์เอนไซม์ - คีโตไธโอเลส , nadph ขึ้นอยู่acetoacetyl COA เตส และ ผา และ การเข้ารหัสโดยยีนผาและภาพ , phac ตามลำดับ เหล่านี้ 3 ยีนพบร่วมกันในโอเปอร์รอนที่มีสีหน้าค่อนข้างคงที่ระหว่างผา [ ผลิต 91,92 ] คาร์บอนแหล่งศึกษา thioesters ตอนแรกแปลงเป็น( R ) - hydroxyalkanoic กรด - คีโตไธโอเลสสามารถเร่งการควบแน่นของสองศึกษาไทโอเ เทอร์โมโนเมอร์ ( เช่น COA ทิลและ propionyl COAโมโนเมอร์ ) นี้ตามด้วย ( R ) - ลดเฉพาะให้ ( R ) - 3-hydroxybutyryl-coa ( ( R ) - 3-hydroxyvalerylcoa )( เร่งปฏิกิริยาด้วย acetoacetyl COA เตส ) ซึ่งเป็นแปลงแล้ว โดยผา synthase เป็นผา [ 91,93 ] ที่อย่างน้อย 88 ผาแต่ไม่ ได้ นี้ กับ สี่เรียนสาขาการระบุ [ 94 ] ห้องผมใช้กรดไขมัน3 – 5 อะตอมของคาร์บอน ; Class II ใช้กับ 6 - 14คาร์บอน และชั้น 3 และ 4 สังเคราะห์โซ่สั้นความยาวผา . ในปฏิกิริยาการแตกตัวสะสมผาถูกย่อยเป็น 3 - ไฮดรอก ( 3hb )โดย depolymerase ( เข้ารหัสโดย phaz ) , และจากนั้นจะสามารถแปลงกลับเข้าไปในทางเดิน acetoacetyl Coenzyme A2 เกี่ยวข้องกับการดูดซึมกรดไขมันของเชื้อจุลินทรีย์และสามารถใช้สำหรับการสังเคราะห์ mcl ผา .ต่อไปนี้ - ออกซิเดชันกรดไขมันให้ , COA , สารตั้งต้นคือแปลงแล้วให้ 3-hydroxyacyl-coa ซึ่งสามารถแล้วฟอร์มผาใต้ และปฏิกิริยา เรียกว่าเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องในเส้นทางนี้และรวมถึง 3-ketoacyl-coa ,epimerase ( R ) - enoyl COA hydratase / enoyl COAhydratase ฉันสองคนยังเชื่อว่าจะเกี่ยวข้องกับ :เอนไซม์และ COA , enoyl COA hydratase . เส้นทางที่สามเกี่ยวข้องกับ 3-hydroxyacyl-acp-coa ทรานสเฟอเรส ( เข้ารหัสโดยphag ) และ malonyl COA ACP ทรานแอซิลเลส ( fabd ) ; พื้นผิวจะถูกแปลงเป็น 3-hydroxyacyl-acp ซึ่งสามารถแล้วฟอร์ม 3-hydroxyacyl-coa จึงผา . 4 .ใช้ nadph ขึ้นอยู่กับ acetoacetyl COA รีดักเทสในการออกซิไดซ์( S ) - ( + ) - 3-hydroxybutyryl-coa . แนวทางอื่น ๆใช้สำหรับการสังเคราะห์โคพอลิเมอร์ ทางเลือก สำหรับตัวอย่าง แนวทาง และ 7 ใช้สังเคราะห์ P ( 4hb.com )ที่มียัง ( และมีการใช้โดย Clostridium kluyveri และA . hydrophila 4ak4 ) ตามลำดับ