L-精氨酸的生物合成途徑在不同微生物中存在一定差異，其代謝調(diào)控機(jī)制也較為復(fù)雜，以下是詳細(xì)介紹：

一、生物合成途徑

大腸桿菌中的合成途徑：在大腸桿菌中，L-精氨酸是以L-谷氨酸為前體物質(zhì)，經(jīng)過(guò)8種酶的催化生成。具體過(guò)程為：L-谷氨酸在乙酰谷氨酸合成酶ArgA的催化下生成乙酰谷氨酸，然后依次經(jīng)過(guò)乙酰谷氨酸激酶ArgB、乙酰谷氨酰磷酸還原酶ArgC、乙酰鳥氨酸轉(zhuǎn)氨酶ArgD、乙酰鳥氨酸脫乙?；?/span>ArgE、鳥氨酸氨基甲酰轉(zhuǎn)移酶ArgF、精氨酸琥珀酸合成酶ArgG和精氨酸琥珀酸裂解酶ArgH的催化，最終生成L-精氨酸。

谷氨酸棒桿菌中的合成途徑：谷氨酸棒桿菌中L-精氨酸合成途徑與大腸桿菌的主要區(qū)別在于乙酰鳥氨酸的轉(zhuǎn)化過(guò)程。在谷氨酸棒桿菌中，乙酰鳥氨酸通過(guò)鳥氨酸乙酰轉(zhuǎn)移酶ArgJ催化生成鳥氨酸，ArgJ具有雙重功能，它能夠同時(shí)催化合成途徑中的第1、5步反應(yīng)，即將乙酰鳥氨酸的乙酰基團(tuán)轉(zhuǎn)移至L-谷氨酸分子上，并形成鳥氨酸和乙酰谷氨酸，后續(xù)反應(yīng)則與大腸桿菌類似，經(jīng)過(guò)一系列酶的作用生成L-精氨酸。

黃單胞菌中的合成途徑：黃單胞菌中L-精氨酸合成途徑與前兩種有所不同，乙酰鳥氨酸并非先轉(zhuǎn)化為鳥氨酸再進(jìn)行下一步代謝，而是在ArgF′催化下轉(zhuǎn)化為乙酰瓜氨酸，后者在ArgE催化下生成瓜氨酸，并最終轉(zhuǎn)化為L-精氨酸。

二、代謝調(diào)控

大腸桿菌中的代謝調(diào)控：在大腸桿菌中，乙酰谷氨酸合成酶ArgA是L-精氨酸合成途徑的關(guān)鍵限速酶，受到終產(chǎn)物它的反饋抑制。此外，其合成途徑中的argA、argB、argC、argD、argE、argF、argG、argH 基因均受到阻遏蛋白 ArgR 的轉(zhuǎn)錄負(fù)調(diào)控。當(dāng)細(xì)胞中L-精氨酸濃度上升時(shí)，ArgR會(huì)阻遏其合成相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄，從而減少L-精氨酸的合成。

谷氨酸棒桿菌中的代謝調(diào)控：在谷氨酸棒桿菌中，乙酰谷氨酸激酶ArgB是L-精氨酸合成的關(guān)鍵限速酶，受終產(chǎn)物它的反饋抑制。L-精氨酸操縱子的轉(zhuǎn)錄受到阻遏蛋白ArgR和FarR的反饋抑制，FarR可以結(jié)合在argC、argB、argF、argG等基因的上游，而ArgR結(jié)合在argC和argG上游的啟動(dòng)子區(qū)域，二者通過(guò)調(diào)控L-精氨酸合成基因的轉(zhuǎn)錄來(lái)調(diào)節(jié)它的合成。

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