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CO 2via catabolica2H 3 COpiruvato-acetolattatosintasiOHCOO--acetolattato-acetolattatodecarbossilasiOHOHbutandioloNAD(P) +reduttasiCO 2OOOHacetoinoOdiacetileNAD(P)HNAD(P) +NAD(P)HacetilacetoinosintasiOHCH 3 COO - CH 3 COO -acetilbutandioloidrolasiciclo delbutandioloTPPdiacetileNAD(P) +NAD(P)HTPPacetilacetoinosintasiOacetilbutandioloOHOOHOHacetilacetoinoreduttasiOacetilacetoinoSchema 6. Via catabolica e “ciclo del butandiolo” nei batteri per la produzione di 2,3-butandiolo44
Dai dati ottenuti nel processo fermentativo è stata posta attenzione sull’enzimaacetilacetoino sintasi (AAS) (Schema 6), che catalizza una reazione diformazione di legami C-C, importante e stimolante da un punto di vistabiocatalitico e sintetico, come più volte sottolineato nella trattazione introduttivaed in questo ambito si inserisce la mia tesi di dottorato. Noto in letteratura è chequesto enzima è inducibile in presenza di acetoino (AC) e viene descritto epurificato per la prima volta in un lavoro di Ui e i suoi collaboratori nel 1998 in B.cereus YUF-4 [39].Lo stesso gruppo di ricerca nel 2002 ha indicato proprio AAS come il marker perdeterminare la presenza del “ciclo del butandiolo” in batteri come Bacillus cereus,B. subtilis e Micrococcus urea [36]. Da questi studi acetilacetoino sintasi èrisultato essere over-espresso in presenza di acetoino nel terreno ed inibito dallapresenza di glucosio. L’ipotesi più accreditata è che il ciclo del butandiolocostituisca il processo metabolico che permette ai batteri, in condizioni di crescitastringenti e in assenza o carenza di carboidrati come fonte di carbonio primaria, dirigenerare facilmente i cofattori NADH e NADPH. Tuttavia ancora molto restaancora da chiarire; in particolare non è ancora stato delineato un chiaro profilogenetico associato al possesso di questa via metabolica.Nel gruppo di ricerca con cui ho collaborato, dai risultati ottenuti dallafermentazione con B. stearothermophilus, si è iniziato a studiare AAS con l’ideadi poterlo sfruttare per scopi biocatalitici nella formazione di legami C-C e questoè l’argomento di questa tesi di dottorato che verrà sviluppato nei capitolisuccessivi. Crescendo le cellule di B. stearothermophilus su un terreno arricchitocon acetoino e seguendo un protocollo già descritto per altri batteri [39], è statoinfatti possibile indurre l’espressione di AAS anche in questo microorganismo edimostrare la presenza del “ciclo del butandiolo”. Il lavoro svolto si è poiconcentrato sulle applicazioni di AAS per la sintesi asimmetrica partendo dadichetoni commerciali forniti come substrato al posto di quello naturale, ildiacetile [40].45
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cloruro, un prodotto commerciale an
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36. S. Ui, T. Hosaka, K. Mizutani,
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66. P. P. Giovannini, G, Fantin, A.
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RINGRAZIAMENTISento dal cuore di do
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