Фермент сопряжения катаболизма глюкозы с биосинтезом аминокислот


Специальными экспериментами было доказано, что при получении растворимого пигмента системой максимальной эффективности является двух стадийный хемостат, обеспечивающий максимальную скорость роста культур (D = 0,075 час-1) на первом этапе и значительно более низкую (D = 0,02 час) — на втором [Rowley, Bull, 1978]. Необходимо отметить, что состав среды и условия культивирования влияли не только не количество синтезирующегося пигмента, но в значительной мере и на его качество [ Bull, 1970а].

Возвращаясь к идее Булла и Картера [Bull, Carter, 1973] об активном участии тирозиназы Asp. nidulans в первичном метаболизме этого гриба, отметим, что за прошедшее время она приобрела новые свидетельства в свою пользу. Одно из них было получено при комплексном исследовании роста, метаболизма глюкозы и образования меланина дефинитным по биотину мутантом Asp. nid- ulans [Desai, Modi, 1977]. Авторы показали, что у мутанта, как и у исходной культуры, только кине- тика образования меланина имеет характеристики вторичного метаболизма, причем временной разрыв между максимальной тирозиназной активностью и максимальной интенсивностью меланиногенеза составляет по крайней мере двое суток. Более того, меланиногенез выходит на наивысшие значения, когда активность тирозиназы падает до минимальных величин.

Но самое интересное «несоответствие» заключается в следующем — мутант, имеющий значительно большую, чем исходная форма, тирозиназную активность, синтезирует пигмента намного меньше.

Кроме указанных отличий, организмы имели разные скорости роста и интенсивности дыхания (большие у мутанта), что послужило одной из побудительных причин изучения у них активности некоторых ферментов катаболизма глюкозы. Оказалось, что активность глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы (фермента, специфичного для гексозомонофосфатного шунта) была значительно выше у биотин-дефицитной культуры. Кроме того, отношение НАДФ•Н к НАДФ у нее изменилось до 2,2 (с 1,12 у исходного штамма). Активность НАДФ-связанной глутаматдегидрогеназы (ключевого фермента сопряжения катаболизма глюкозы с биосинтезом аминокислот) у мутанта также увеличилась. Оба факта были привлечены для объяснения интенсификации биосинтетических процессов у данного организма.

Однако наряду с этим выяснилось, что в логарифмической фазе роста активность НАДФ•Н — и НАД•Н-оксидоредуктаз снижалась в его культурах более чем вдвое. Это противоречие могло быть объяснено только тем, что в условиях эксперимента терминальное дыхание осуществлялось иным способом, чем путь НАДФ• Н-цитохром с — O2.