Ферменты, участвующие в синтезе полигидроксиалканоатов: обзор и биологическая перспектива

Abstract

Polyhydroxyalkanoates (PHA) have attracted interest as bio-based, biodegradable biocompatible polymers. Researchers have accumulated a wide breadth of knowledge on the biosynthetic processes of these valuable polymers, with experts in the disciplines of microbiology, biochemistry, physics, medicine, and engineering contributing to the current state of knowledge of synthesis, production and application of PHA. An important perspective of PHA biosynthesis is the subset of microbial enzymes that are involved in producing this polymer and their many permutations. In this review, we survey the key enzymes involved in synthesis and homeostasis of all types of PHA. Emphasis is made on structure and function of enzymes and how enzymology has shaped knowledge of the PHA production pathway and ushered in new discoveries.

Интерес к полигидроксиалканоатам (ПГА) вызван тем, что они являются биодеградируемыми биосовместимыми полимерами на биологической основе. Учёные накопили широкий спектр знаний о процессе биосинтеза этих ценных полимеров; специалисты в таких областях, как микробиология, биохимия, физика, медицина и технология, внесли свой вклад в современное состояние знаний о синтезе, получении и применении ПГА. Важное значение для перспектив биосинтеза ПГА имеет группа микробных ферментов, которые участвуют в производстве ПГА и их многочисленных разновидностей. В этом обзоре мы рассматриваем ключевые ферменты синтеза и гомеостаза всех типов ПГА. Особое внимание уделяется структуре и функционированию ферментов и тому, как энзимология сформировала знания о пути создания ПГА и известила о новых открытиях.