微生物平台对于可持续能源的未来发展至关重要,它可以处理大部分未开发的木质素和塑料原料库中的芳香碳,而Comamonas则是此类平台中极具前景的候选细菌,因为它们可以使用一系列天然和异源芳香化合物,并且通常具有避免与糖竞争的先天遗传限制。然而,这些物种的代谢反应尚未得到充分研究,其调节机制也未知。鉴于此,来自康奈尔大学的Ludmilla Aristilde等人首次深入揭示了Comamonas中与木质素和塑料中芳香碳循环相关的代谢反应。
文章要点:
1) 研究确定了与木质素相关的天然芳香化合物(4-羟基苯甲酸酯和香草醛)以及与塑料相关的异生物芳香化合物(对苯二甲酸乙二醇酯)转化相关过程中的多级调节,并发现转录水平调节控制初始分解代谢和裂解,但代谢水平热力学调节控制中心碳代谢的通量;
2) 此外,三羧酸循环和预充反应的定量13C图谱则成功揭示了酶丰度变化不明显的关键碳路线,这种转录激活结合代谢微调的方案挑战了代谢操纵期间的结果预测。
参考资料:
Wilkes, R.A., Waldbauer, J., Caroll, A. et al. Complex regulation in a Comamonas platform for diverse aromatic carbon metabolism. Nat Chem Biol (2023).
DOI: 10.1038/s41589-022-01237-7
https://doi.org/10.1038/s41589-022-01237-7