Browsing tag: biosynthesis

NEW DATA ON ISOPENICILLIN N SYNTHASE AND PEROXISOME CO-LOCATION IN THE HYPHAL CELLS OF PENICILLIUM CHRYSOGENUM PQ-96 – PEXOPHAGY AND EXOCYTOSIS

NOWE SZCZEGÓŁY DOTYCZĄCE KOLOKACJI SYNTAZY IZOPENICYLINY N I PEROKSYSOMÓW W KOMÓRKACH STRZĘPKÓW GRZYBNI SZCZEPU PENICILLIUM CHRYSOGENUM PQ-96 – PEKSOFAGIA I EGZOCYTOZA
Wiesław Kurzątkowski, Paulina Górska, Małgorzata Główka, Katarzyna Woźnica, Aleksandra Zasada

DOWNLOAD PDF FILE

Abstract: The machinery of antibiotic production by Penicillium chrysogenum PQ-96 is composed of co-located cytosolic and peroxisomal enzymes of the penicillin G biosynthesis pathway. Pexophagy and exocytosis should be currently considered as an alternative for penicillin G secretion from the mycelial cells. Penicillin G overproduction is a cellular detoxification process, protecting the mycelium from the toxicity of the antibiotic precursor.

1. Introduction. 2. Peroxisomal functions and penicillin G biosynthesis. 3. Immunoelectron microscopyof isopenicillin N synthase. 4. Ultrastructural localization of peroxisomes. 5. Pexophagy and exocytosis – secretion of penicillin G. 6. Conclusions

Streszczenie: Maszyneria produkcji antybiotyku przez przemysłowy szczep Penicillium chrysogenum PQ-96 jest złożona z zlokalizowanych cytozolowych i peroksysomalnych enzymów szlaku biosyntezy penicyliny G. Peksofagia i egzocytoza powinny być obecnie wzięte pod uwagę jako alternatywa dla sekrecji penicyliny G. Wysokowydajna produkcja penicyliny G jest procesem detoksykacyjnym chroniącym komórki producenta przed toksycznym prekursorem antybiotyku.

1. Wprowadzenie. 2. Rola peroksysomów i biosynteza penicyliny G. 3. Mikroskopia immunoelektronowa syntazy izopenicyliny N. 4. Ultrastrukturalna lokalizacja peroksyzomów. 5. Peksofagia i egzocytoza. 6. Wnioski

ANTIBIOTIC BIOSYNTHESIS AND SECONDARY METABOLISM IN HIGH-YIELDING STRAINS OF STREPTOMYCES, PENICILLIUM CHRYSOGENUM AND ACREMONIUM CHRYSOGENUM

Biosynteza abtybiotyków i metabolitów wtórnych przez wydajne szczepy Streptomyces, Penicillium chrysogenum i Acremonium chrysogenum
Wiesław Kurzątkowski, Joanna Kuczerowska

1. Introduction. 2. Industrial strain improvements. 3. The pathways of antibiotic biosynthesis by Streptomyces spp. 4. Compartmentalization in antibiotic biosynthesis by Streptomyces spp. 5. The pathway of penicillin G biosynthesis by Penicillium chrysogenum. 6. Compartmentalization in penicillin G biosynthesis by Penicillium chrysogenum. 7. The pathway of cephalosporin C biosynthesis by Acremonium chrysogenum. 8. Compartmentalization in cephalosporin biosynthesis by Acremonium chrysogenum. 9. The future of antibiotic therapy. 10. Conclusions

Abstract: In this article, the secondary metabolism as a basis for antibiotics production by industrial strains of Streptomyces, Penicillium chrysogenum and Acremonium chrysogenum is discussed. Images from transmission electron microscopy reveal some important features of the mycelial cells which are related to antibiotics biosynthesis. This discovery is important for further industrial strain improvement and has economic significance. Possibilities of new strategies for antimicrobial treatment are discussed.

 

1. Wprowadzenie. 2. Ulepszanie szczepów przemysłowych. 3. Szlaki biosyntezy antybiotyków wytwarzanych przez Streptomyces spp. 4. Organizacja komórek grzybni Streptomyces spp. podczas biosyntezy antybiotyków. 5. Szlak biosyntezy penicyliny G w komórkach grzybni Penicillium chrysogenum. 6. Organizacja komórek grzybni Penicillium chrysogenum podczas biosyntezy penicyliny G. 7. Szlak biosyntezy cefalosporyny C w komórkach grzybni Acremonium chrysogenum. 8. Organizacja komórek grzybni Acremonium chrysogenum podczas biosyntezy cefalosporyny C. 9. Przyszłość antybiotykoterapii. 10. Wnioski

Streszczenie: Rola wtórnego metabolizmu w biosyntezie antybiotyków wytwarzanych przez szczepy przemysłowe z rodzaju Streptomyces oraz Penicillium chrysogenumAcremonium chrysogenum jest dyskutowana. Obrazy z transmisyjnej mikroskopii elektronowej wykazują ważne cechy komórek grzybni związane z wysokowydajną biosyntezą antybiotyków. Odkrycie to pozwala na dalsze zwiększanie antybiotycznej wydajności szczepów przemysłowych i ma znaczenie ekonomiczne. Przedmiotem niniejszej publikacji jest omówienie możliwości opracowania nowych strategii zwalczania chorób zakaźnych.

Penicillin G production by industrial strains of Penicillium chrysogenum

Produkcja penicyliny G przez przemysłowe szczepy Penicillium chrysogenum
W. Kurzątkowski, M. Staniszewska, M. Bondaryk, A. Gębska-Kuczerowska

1. Introduction. 2. The pathway of Penicillin G biosynthesis. 3. Secondary metabolism of Penicillin G. 4. The role of peroxisomes in penicillin G biosynthesis. 5. Compartmentalization in penicillin G production. 6. Industrial strains. 7. Detoxification hypothesis of penicillin G biosynthesis. 8. Conclusions

Abstract: The role of peroxisomes in penicillin G production by industrial strains of Penicillium chrysogenum is discussed. Penicillin G biosynthesis is a compartmentalized process mainly located in sub-apical productive vacuolated non-growing cells of the mycelium. The cellular localization of the pathway of penicillin G biosynthesis is presented, including some putative enzymatic and transport steps of precursors, intermediates, side-products and end-products. A phenylacetic acid detoxification hypothesis of penicillin G biosynthesis is suggested.

 

1. Wprowadzenie. 2. Szlak biosyntezy penicyliny G. 3. Wtórny metabolizm Penicylina G. 4. Rola peroksysomów w biosyntezie penicyliny G. 5. Organizacja komórki producenta w czasie produkcji penicyliny G. 6 Szczepy przemysłowe. 7. Hipoteza – biosyntezy penicyliny G jest procesem detoksykacji komórek producenta. 8 Wnioski

Streszczenie: Omówiono rolę peroksysomów w biosyntezie penicyliny G wytwarzanej przez przemysłowe szczepy P. chrysogenum. Proces biosyntezy penicyliny G jest zorganizowany głównie w dojrzałych metabolicznie aktywnych nierosnących komórkach grzybni, w których widoczne są wakuole. Przedstawiono lokalizację procesu biosyntezy penicyliny G w komórkach grzybni, tj. lokalizację enzymów oraz drogi transportu prekursorów, metabolitów pośrednich, produktów ubocznych i produktów końcowych. Zasugerowano hipotezę, że biosynteza penicyliny G jest procesem detoksykacyjnym chroniącym komórki producenta przed dozowanym do brzeczki fermentacyjnej kwasem fenylooctowym (prekursor biosyntezy penicyliny G), który w wysokich stężeniach jest toksyczny dla grzybni.

POSTĘPY MIKROBIOLOGII 2020, 59, 3

POSTĘPY MIKROBIOLOGII 2020, 59, 3

POSTĘPY MIKROBIOLOGII
2020, 59, 3

O Towarzystwie

PTM

Celem Polskiego Towarzystwa
Mikrobiologów jest propagowanie rozwoju nauk mikrobiologicznych

i popularyzowanie osiągnięć
mikrobiologii wśród członków Towarzystwa oraz szerokich kręgów społeczeństwa. Formami działalności jest organizowanie zjazdów, posiedzeń naukowych, kursów, wykładów
i odczytów oraz konkursów prac naukowych; wydawanie i popieranie wydawania czasopism naukowych, książek
i innych publikacji
z dziedziny mikrobiologii; opiniowanie o stanie i potrzebach mikrobiologii polskiej

i występowanie w jej sprawach wobec
władz państwowych; współpraca
z pokrewnymi stowarzyszeniami
w kraju i za granicą.