希瓦氏菌Shewanella sp. MR-4在不同末端电子受体条件下的代谢通量分析

作者：郑庆祥^*

来源：合成生物学, 2023, 4(06): 1300-1320.

• 希瓦氏菌
• 代谢通量分析
• 末端电子受体
• 三羧酸循环
• NADH

本研究解析了Shewanella sp. MR-4在厌氧条件下以Fe3+、延胡索酸、硝酸和二甲基亚砜(DMSO)为末端电子受体时代谢通量分布，发现在各种不同末端电子受体条件下细胞内代谢通量分布发生显著改变。与延胡索酸相比，在Fe3+和硝酸为电子受体条件下，乙酸生成速率明显降低，而三羧酸循环代谢通量增加。同时，三羧酸循环回补反应存在显著差异：在延胡索酸为电子受体条件下，磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶反应是唯一回补反应，而在Fe3+和硝酸条件下苹果酸酶催化成为唯一回补反应。本研究在代谢通量分析基础上定量解析了还原力NADH合成和消耗，分析了电子流向变化，发现在不同末端电子受体条件下，NADH产生途径和反应发生明显变化。研究结果为希瓦氏菌代谢工程改造提供了一定理论依据。