Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Кіріспе
Цианофицин, сондай-ақ CGP (цианофицин түйіршігі полипептиді) немесе көп L-аргинил поли(L-аспартин қышқылы) деп аталады, бұл ақуыз емес, рибосомалық емес жолмен синтезделген, аспартин қышқылынан тұратын тірек және аргининнің қосалқы топтарынан құралған аминқышқылы полимері. Цианофицин алғаш рет 1887 жылы итальяндық ботаник Антонино Борзи анықтады және оны көптеген цианобактериялар мен Acinetobacter sp. сияқты кейбір гетеротрофты бактерияларда кездестіруге болады. Цианофицин физиологиялық жағдайларда көбінесе ерімейді және фосфат немесе күкірт тапшылығы кезінде цитоплазмада түйіршіктер түрінде жиналады, әдетте бастапқы және орта стационарлық фазада. Ол азотты және, мүмкін, көміртекті сақтау үшін қолданылады, сондай-ақ цианобактерия гетероцистеріндегі бекітілген азоттың динамикалық буфері ретінде қызмет етеді. Азот пен көміртек цитоплазмалық цианофициназа ферменті арқылы аспартат-аргинин дипептидтері түрінде цианофициннен мобилизацияланады. Цианофицин аргинин мен аспартаттан АТФ-ге тәуелді реакция арқылы, бір ғана фермент – цианофицин синтетазасы катализінде синтезделеді. Цианофицин полиаспартин қышқылының көзі ретінде биотехнология үшін қызығушылық тудырады. Өзінің ерекше полиамфотерлік қасиеттеріне байланысты, цианофицин қышқылды (0.1 M HCl) және сілтілі жағдайларда суда ериді. Цианофицин синтетазасының гетерологты экспрессиясы цианофицинді Escherichia coli және Corynebacterium glutamicum сияқты маңызды биотехнологиялық бактерияларда өндіруге мүмкіндік береді. CGP-ның ерімейтін формаларын тазалау оңай болғандықтан, көптеген зерттеулер нейтралды pH-да еритін CGP синтезін назардан тыс қалдырды. Екі түрін салыстыру үшін, ерімейтін CGP тек әлсіз қышқылдармен ғана ериді, ал еритін CGP ацетон немесе этанол қолданып тұндыру арқылы бөлінеді. 2014 жылы Штайнбюхель мен Вифельдің жүргізген тәжірибесі лизин қалдықтарының мөлшері цианофициннің ерігіштігін реттей алатынын көрсетті, лизиннің жоғары деңгейі полимерді сулы еріткіштерде еріту үшін қажетті температурамен кері пропорционалды. Сондай-ақ, ерімейтін CGP цитруллиннің өте аз мөлшерін көрсетсе, еритін CGP цитруллиннің жоғары концентрациясын өндіре алатыны анықталды. Бұл тенденция орнитин үшін де осыған ұқсас.
Cyanophycin, also known as CGP (cyanophycin granule polypeptide) or multi L arginyl poly (L aspartic acid), is a non protein, non ribosomally produced amino acid polymer composed of an aspartic acid backbone and arginine side groups. Cyanophycin was first detected in 1887 by the Italian botanist Antonino Borzì and can be found in most cyanobacteria and a few heterotrophic bacteria such as Acinetobacter sp. Cyanophycin is largely insoluble under physiological conditions and is accumulated in the form of granules in the cytoplasm during phosphate or sulfur starvation, generally in the early and mid stationary phase. It is used as a nitrogen and possibly carbon storage compound and also serves as a dynamic buffer for fixed nitrogen in cyanobacterial heterocysts. Nitrogen and carbon are mobilized from cyanophycin by intracellular cyanophycinase in the form of aspartate arginine dipeptides. Cyanophycin is synthesized from arginine and aspartate in an ATP dependent reaction catalyzed by a single enzyme, cyanophycin synthetase. Cyanophycin is of potential interest to biotechnology as a source of polyaspartic acid. Due to its unusual polyamphoteric character, cyanophycin is soluble in water under acidic (0.1 M HCl) and alkaline conditions. Heterologous expression of cyanophycin synthetase allows production of cyanophycin in a number of biotechnologically relevant bacteria such as Escherichia coli and Corynebacterium glutamicum. Since insoluble forms of CGP are easily purified, most studies have overlooked the synthesis of CGP that is soluble at a neutral pH. To compare the two, insoluble CGP can be solubilized by only weak acids while soluble CGP can be separated with the process of precipitation by using acetone or ethanol. In 2014, an experiment by Steinbüchel and Wiefel determined that the amount of lysine residue can regulate the solubility of cyanophycin, with higher levels of lysine negatively correlating to the temperature needed to make the polymer soluble with aqueous solvents. It was also determined that insoluble CGP only exhibited minuscule concentrations of citrulline while soluble CGP was able to produce a high concentration of citrulline. This trend is also similar for ornithine.