Protein-Level Control of Metabolism: Design Principles and Prospects from a Representative System

شواهد حاکی از آن است که کنترل پروتئین یا کنترل متابولیک در شبکه های متابولیکی گسترده و مهم است. با این حال، تعاملات بیوفیزیک مسئول کنترل شار در سطح متابولیسم تقریبا به خوبی مشخص نیست به عنوان کسانی که مسئول کنترل در دیگر سطوح بیولوژیکی، مانند تنظیم رونویسی. این شکاف دانش یک عامل محدود کننده در استفاده از مقررات سطح پروتئینی مهندسی در مهندسی متابولیک برای کنترل منطقی و حساس جریان شار است. در اینجا ما یک رویکرد بهینه سازی عددی دینامیک سیلیکا را به یک مسیریابی متمایز تقسیم می کنیم تا بدانیم که چگونه میتوان تنظیم مقیاس مهندسی آلوزیستریک را برای کنترل جریان انجام داد. ما حساسیت مهارتی را به عنوان یک پارامتر قابل تنظیم تلقی می کنیم تا نشان دهد که ادغام تنظیمات آلوستریک و رونویسی برای ایجاد پایدار به اهداف دلخواه برای غلظت متابولیت های پایین دست نیاز است. ما همچنان نشان می دهیم که نسبت حالت پایدار این متابولیت ها می تواند با تنظیم حساسیت آلوستری در نقطه شاخه کنترل شود. در نهایت، ما نشان می دهیم که پویایی سیستم تعیین می کند کدام نوع کنترل مهندسی بهینه است. این کار به منظور همکاری بهینه سازی سیستم های تنظیم رونویسی و الستریک در شبکه های متابولیک و همچنین چارچوبی برای طراحی تنظیمات آلوستریک در متابولیسم های مهندسی است.