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:
a

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

3. ปัจจัยพื้นฐาน PHA
3.1 การสังเคราะห์
ชีววิทยาของพลาสติกชีวภาพ PHA มีความซับซ้อน; สะสม PHA
ถูกควบคุมโดยยีนจำนวนมากที่เข้ารหัสช่วง
ของเอนไซม์ที่จะโดยตรงหรือโดยอ้อมที่เกี่ยวข้องใน
การสังเคราะห์ PHA [5,10,13,23,25,26,90] เพื่อให้ห่างไกลการสังเคราะห์
ของ PHA สามารถสรุปได้ในแปดทุลักทุเล [12]
เดินครั้งแรก (Pathway I) เป็นอย่างดีมีการศึกษาและมีการใช้
โดยรูปแบบชีวิต Ralstonia eutropha; มันเกี่ยวข้องกับ
สามเอนไซม์ที่สำคัญ -ketothiolase, NADPH ขึ้นอยู่กับ
acetoacetyl-CoA reductase และ PHA เทส, เข้ารหัสโดย
ยีน phaA, phaB และ phaC ตามลำดับ ทั้งสามยีน
ที่พบร่วมกันบน operon ที่มีการแสดงออกที่ค่อนข้าง
คงที่ในระหว่างการผลิต PHA [91,92] คาร์บอน
แหล่งที่มาจะถูกแปลงแรกเข้า thioesters โคเอนไซม์
ของ (R) กรด -hydroxyalkanoic แล้ว -Ketothiolase สามารถกระตุ้น
การรวมตัวของสองโคเอนไซม์เอ thioester
โมโนเมอร์ (เช่น acetyl-CoA และ propionyl-CoA
โมโนเมอร์) นี้จะตามด้วย (R) ลด -specific เพื่อ
ให้ (R) -3-hydroxybutyryl-CoA (หรือ (R) -3-hydroxyvalerylCoA)
(เร่งปฏิกิริยาด้วย acetoacetyl-CoA reductase) ซึ่ง
แปลงแล้วโดย PHA เทสเข้า PHA [91,93] ที่
อย่างน้อย 88 PHA synthases ได้รับติดใจกับสี่
ชั้นเรียนที่สำคัญถูกระบุว่า [94] Class I ใช้กรดไขมัน
ที่มีคาร์บอนอะตอม 3-5; ชั้นที่สองใช้ผู้ที่มี 6-14
ก๊อบปี้; และการเรียน III และ IV สังเคราะห์ห่วงโซ่สั้น
PHA ยาว ในการตอบสนอง depolymerization ที่สะสม
PHA ถูกไฮโดรไลซ์เป็น 3 ไฮดรอกซี (3HB)
โดย depolymerase (เข้ารหัสโดย phaZ) และจากนั้นจะสามารถ
แปลงกลับไปเป็น acetoacetyl-Coenzyme A. Pathway
ครั้งที่สองมีความเกี่ยวข้องกับการดูดซึมไขมันกรดจากจุลินทรีย์
และสามารถนำมาใช้ สำหรับการสังเคราะห์ MCL-PHA ได้.
ต่อไปนี้ -oxidation กรดไขมันที่จะให้ acyl-CoA ผู้นำ
จะถูกแปลงไปแล้ว 3 hydroxyacyl-CoA ซึ่งสามารถ
แล้วรูปแบบภายใต้ PHA เทสเร่งปฏิกิริยา เอนไซม์ที่รู้จักกัน
มีส่วนร่วมในทางเดินนี้ ได้แก่ 3 ketoacyl-CoA reductase,
epimerase และ (R) -enoyl-CoA hydratase / enoyl-CoA
hydratase I. สองคนมีความเชื่อว่ายังจะมีส่วนร่วม:

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 :เป็น