乙酸激酶

乙酸激酶是在乙酸生成過程中的關鍵酶，它控制著乙酸的最終生成。乙酸、乳酸等有機酸作為其代謝惟一的碳源進行生長。

乙酸代謝中首要的是乙酸的活化，它需要由乙酸激酶AK和磷酸轉乙醯酶PTA的先後催化來進行：在ATP參與下由乙酸激酶AK催化，乙酸被磷酸化為乙醯磷酸：然後乙醯磷酸再在磷酸轉乙醯酶PTA催化下生成乙醯輔酶A，進入三羧酸循環進行乙酸代謝。

基本介紹

• 中文名：乙酸激酶
• 外文名：acetate kinase
• 作用：生物體的碳源代謝和能量代謝

簡介

乙酸激酶(Acetate kinase)是 ASKHA(Acetateand Sugar Kinases，Hsp70，Actin)磷酸轉移酶超家族中的成員，廣泛存在於各類生物體內，負責催化乙醯磷酸和 ADP 生成乙酸和 ATP 的可逆反應，在生物體的碳源代謝和能量代謝中發揮著重要的作用。

尤其對於生活在厭氧或微需氧環境(如反芻動物瘤胃，深層礦岩)下的低等原核生物來說，該酶和磷酸乙醯轉移酶(Phosphotransacetylase)一起構成了生物體生成乙酸過程的關鍵酶，同時該酶也可以通過反應的中間體乙醯磷酸來調控體內其他生物反應，在生物體內具有舉足輕重的作用。

研究及意義

乙酸是大多數兼性和嚴格厭氧微生物能量代謝的末端產物之一。反過來，乙酸也有調節中心代謝和產氫代謝的作用。在運行生物制氫反應器過程中，乙酸的大量分泌，會造成反應器中PH的改變，而pH的變化可以改變反應器中微生物的發酵類型，影響反應的穩定性，其結果會抑制細菌的生長，降低H₂產量；而用鹼調控pH的方法，還會增加生產成本。

在乙酸生成過程中，乙酸激酶是關鍵酶，它控制著乙酸的最終生成。所以，克隆乙酸激酶基因，研究其在產氫代謝途徑中的生理生化作用，從而為最佳化最佳產氫代謝過程提供依據。

乙酸代謝中PTA和AK的酶活調節現象相似，有研究也發現當谷氨酸棒桿菌野生菌生長在以乙酸(取代葡萄糖)為碳源的培養基上時，PTA和AK酶活性明顯提高，該現象是微生物碳代謝中葡萄糖效應的具體體現，它暗示著這些酶在基因表達環節上可能存在葡萄糖基質上的負調控效應或乙酸基質上的正調控效應。

另外，在amrGl基因缺失和過量表達時，PTA和AK酶活性調節有一定的變化規律。根據實驗結果看出，基因缺失菌株在葡萄糖碳源上生長時PTA和AK酶活性有明顯的提高，並且在含有葡萄糖和乙酸兩種碳源的基本培養基上呈現出和乙酸單一碳源培養基上相同的酶活性。相反，amrGl基因過量表達菌株在葡萄糖培養基上PTA和AK酶活性有一定程度的降低。