Régulation de la distribution des flux carbonés dans le métabolisme anaérobie du glycérol chez Enterobacter agglomerans

• Auteur / Autrice : Fabien Barbirato
• Direction : A. BORIES
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Microbiologie. Biotechnologie
• Date : Soutenance en 1996
• Etablissement(s) : Toulouse, INSA

Mots clés

Mots clés contrôlés

Glycéraldéhyde-3-phosphate déshydrogénases

Bactéries anaérobies

Glycérol

Entérobactéries

Résumé

Le metabolisme anaerobie du glycerol chez enterobacter agglomerans a fait l'objet d'une etude physiologique approfondie. Les produits finaux de la fermentation du glycerol, determines par analyse rmn, sont le 1,3-propanediol, en tant que produit majoritaire, et les acides acetique, formique, lactique et succinique et l'ethanol comme co-produits. A partir de cultures en mode continu, une analyse biochimique complete a permis de definir les voies metaboliques de dissimilation du glycerol, aboutissant a la proposition de la presence du regulon dha chez cette souche. A vitesse specifique de consommation du substrat elevee, l'etude de la distribution des flux carbones a demontre une repartition preferentielle du glycerol vers la voie du 1,3-propanediol, simultanement a une limitation glycolytique par la glyceraldehyde-3-phosphate deshydrogenase. L'accumulation resultante des triose-phosphates et la demonstration de l'utilisation parallele de la pyruvate deshydrogenase dans l'etape de decarboxylation du pyruvate, a conduit a un schema regulatoire du metabolisme central d'e. Agglomerans. En culture discontinue, l'augmentation de la vitesse de dissimulation du glycerol, consecutive a la hausse de la teneur initiale, se traduit par l'accumulation d'un compose fortement inhibiteur, identifie par rmn du proton au 3-hydroxypropionaldehyde. Etendu a d'autres enterobacteries, ce phenomene a ete explique chez e. Agglomerans grace a une approche biochimique. L'apparition du 3-hydroxypropionaldehyde a ainsi ete correlee a une valeur critique du ratio nad#+/nadh de 1,7, resultat conforte par l'inhibition competitive exercee par le nad#+ vis a vis du nadh sur la 1,3-propanediol deshydrogenase purifiee. Provoque par un decouplage entre la regeneration du nad#+, soutenue par la voie du 1,3-propanediol, et sa consommation dans la voie oxydative, limitee par la glyceraldehyde-3-phosphate deshydrogenase, ce ratio nad#+/nadh inhibe partiellement la 1,3-propanediol deshydrogenase, en provoquant l'accumulation du 3-hydroxypropionaldehyde, celle-ci etant irreversible ou transitoire selon l'etat physiologique de la cellule et indirectement le ph de la culture