氮限制下肠道细菌代谢的协调减缓：一个视角

当必需营养物耗尽限制细菌生长时，它们如何协调代谢并减缓整个生物合成速率，这是一个自然的问题。氮是一种丰度波动较大的主要营养物。已知肠道细菌在氮限制条件下的生长速率与细胞内游离谷氨酰胺（谷氨酰胺池）的浓度相关。本文比较了氮代谢的两个中心中间体L-谷氨酰胺和L-谷氨酸的利用模式。细胞所有大分子（蛋白质、核酸和表面聚合物）的单体前体在生物合成的第一个专门步骤中都需要谷氨酰胺的酰胺基。尽管总细胞氮中只有少数（约12%）来自谷氨酰胺，情况依然如此。相比之下，提供其余细胞氮的谷氨酸的氨基通常在生物合成途径的后期才被需要，例如在氨基酸合成的转氨酶反应中。我们提出，谷氨酰胺依赖的模式在氮限制条件下协调了生物合成的减少。因此，谷氨酰胺池在细胞中起着全局调控作用。