青霉素酰化酶调节基因的定位和反式作用
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青霉素合成途径中的关键酶及其调节机制研究青霉素是一种广谱抗生素,对许多细菌都具有杀菌作用,是临床常用的抗生素之一。
青霉素的合成过程是复杂的,需要多种酶催化反应,其中关键的酶包括青霉素酰化酶、六氢青霉素去酰化酶、青霉素环化酶等。
本文将就这些关键酶及其调节机制进行探讨。
1. 青霉素酰化酶青霉素酰化酶是青霉素的合成过程中最重要的酶之一,也是青霉素选择性毒性的重要原因。
青霉素酰化酶的作用是将丙酮酸与L-α-氨基己酸缩合成6-氨基青霉素酸,然后将丙酮酸分解成H2O和丙酮,再将6-氨基青霉素酸酰化为青霉素酸。
青霉素酰化酶的催化作用需要青霉素酰化酶基因表达和调控,该基因的表达受多种因素调控,如温度、pH值、营养物质等。
已有研究表明,醛糖酸代谢中的相应基因对青霉素酰化酶的表达具有调节作用。
2. 六氢青霉素去酰化酶六氢青霉素去酰化酶是青霉素合成途径中的另一关键酶。
其作用是将6-氨基青霉素酸还原成6-氢基青霉素酸,然后将一部分6-氢基青霉素酸氧化成6-羟基青霉素酸,最后将剩余的6-氢基青霉素酸还原为6-氢基青霉素。
六氢青霉素去酰化酶的催化过程比较复杂,需要多种辅酶的参与。
该酶活性的调节与多种因素有关,如温度、pH值、金属离子、化学试剂等。
已有研究表明,多种代谢产物和信号分子可以对六氢青霉素去酰化酶的活性产生影响,如醋酸、己糖酮等。
3. 青霉素环化酶青霉素环化酶是青霉素合成途径中的另一重要酶。
其作用是将6-羟基青霉素酸环化成青霉素,进而形成半合成青霉素等抗生素。
青霉素环化酶的催化过程也比较复杂,需要多种辅酶的参与。
该酶活性的调节与多种因素有关,如金属离子、化学试剂、激素等。
已有研究表明,一些代谢产物、抗生素和信号分子可以对青霉素环化酶的活性产生影响,如β-内酰胺类抗生素、巴豆酸等。
总之,青霉素合成途径中的关键酶对青霉素的产生和功能具有重要作用。
这些酶的催化反应需要多种因素的参与和调节,其中包括基因表达、温度、pH值、营养物质、金属离子、化学试剂、代谢产物、抗生素等。
青霉素酰化酶的固定技术分析作者:高磊来源:《中国科技博览》2014年第11期论文摘要:文章讨论了不同固定化技术的特点和固定化酶在非水相体系中的催化作用,并展望了固定化青霉素酰化酶的发展前景。
一、青霉素酰化酶的固定化方法固定方法的选择是酶与载体固定过程的关键步骤。
载体固定通常有吸附法、包埋法和共价偶联法;无载体固定法常用无载体交联酶和交联酶聚集体两种。
1 、载体固定法吸附法通过载体表面与酶表面次级键互相作用固定,可分为物理吸附和离子吸附。
物理吸附要求载体表面对蛋白质有高吸附性。
离子吸附是利用酶解离状态2、无载体固定法(1)交联酶晶体(CLECs)晶体晶格中蛋白质浓度接近理论极限,浓缩的蛋白形成晶体,通过戊二醛等多功能试剂将酶永久交联,分子中静电反应和疏水反应数量增加,明显增强了蛋白质的稳定性。
交联酶晶体可用于多肽合成、酶传感器、化妆品和洗涤剂等需要高稳定性和高活性蛋白质的领域,应用前景广泛。
(2)交联酶聚集体(CLEAs) CLEAs的活性和稳定性可与CLECs相媲美。
在CLEAs制备中,浓缩的酶蛋白会发生物理聚集而形成超分子结构,加入无机盐、有机溶剂或其他大分子试剂可使其聚集体沉淀析出,能保持酶的三维构象和活性。
再用多功能交联剂将该酶聚集体交联捆绑形成CLEAs。
CLEAs催化的高效转化率和高效可循环再利用的特点,有利于实现固定化青霉素酰化酶的工业应用价值。
二、不同菌属青霉素酰化酶的固定化条件不同菌属所产青霉素酰化酶可能对应不同的固定化条件。
大规模生产青霉素G酰化酶的菌种有巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)、埃希菌属大肠埃希菌(Escherichia coli)、雷氏普罗威登菌(Providencia rettgeri)和粪产碱杆菌(Alcaligenes faecalis)等,尤以前两种最常见。
产青霉素V酰化酶的菌种多为淡紫链霉菌(Streptomyces lavendulae)、尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)、球形杆菌(Bacillus sphaericus)和气单胞菌属(Aeromonas)等。
青霉素酰化酶的固定化与应用新进展在如今医疗体系发展的过程中,青霉素酰化酶已经被广泛的使用到了抗生素制备体系中,以及一些多肽合成体系中。
高效的青霉素酰化酶使用,能够最大限度的提升酶本身在PH值、溶剂极性、温度等各个方面适用效果大幅度提高,这实际上已经成为了青霉素酰化酶在如今工业体系中应用的关键。
本篇文章着重针对青霉素酰化酶的固定化以及应用进展进行了全面详细的探讨。
标签:青霉素酰化酶;载体;固定化;反应介质;固定化酶的应用青霉素酰化酶本身在实际使用的过程中,呈现出了良好的溶剂记性使用想以及反复使用的多方面稳定效果,由于这一特性的存在,使得青霉素酰化酶已经成为了工业体系的关键梭子啊。
下文主要是从载体选择固化以及应用的进展上来进行了全面详细的探讨。
1、载体形式1. 1有机高分子载体有机载体本身在实际使用的过程中,实际上具备了极为优秀的机械性强度,同时也完全可以通过产业化形式进行生产,天然性质的高分子载体在实际运行的过程过程中,表现出了极为优秀的传质性能、无毒性,被广泛使用到了壳聚糖、甲壳素之中。
由于其本身呈现出的有机分子有着较高的强度,但是在传质性能较差的情况下,例如聚丙烯酰胺、聚乙烯醇等一列的物质。
而从相关的研究结果来看,在针对高密度环氧结构体系下的载体固定,使用青霉素酰化酶执行了相应的处理之后又,催化活力所表现出的相关游离酶在这一过程中大幅度的提高,并且呈现出的重复使用稳定性也极强。
1.2无机分子载体在如今材料学持续发展的过程中,已经涌现出了孔分子筛形式的载体,其本身能够有效的对于高稳定的固化酶进行制备处理。
在使用了无机载体执行表面修饰以及酶固定的相关措施之后,其本身所表现出的相关性能实际上必然能够有较大幅度的提升。
某小组在进行课题研究的过程中,曾直接使用表面氨基形式的介孔二氧化硅材料,来针对青霉素酰化酶加以固定处理,其中呈现出的活力实际上直接达到了90%及以上,特别是在循环使用10次的催化处理之后,其中所表现出的活力实际上依然是维持在94%的水平上。
青霉素酰化酶研究——Ⅰ.抑制作用,纯化和性质
费俭;张斌骏;顾璆
【期刊名称】《华东理工大学学报:社会科学版》
【年(卷),期】1989(000)004
【摘要】丙酮、乙醇和苯丙氨酸是大肠杆菌青霉素酰化酶的竞争性抑制剂,分别抑制模拟底物3-苯乙酰胺基6-硝基苯甲酸水解的活力。
青霉素酰化酶粗酶液经硫酸铵盐析,pH5沉淀,SE-Sephadex C50层析,苯丙氨酸-Sepharose 4B疏水层析和DEAE-Sephadex A25层析可得纯酶,聚丙烯酰胺凝胶梯度电泳呈现一条带,比活为27.5u/mg蛋白。
纯化总活力回收率为28.1%。
青霉素酰化酶分子量约为90000,有两个亚基,分子量分别为70000和20000,其最适温度为40℃,最适pH为8.0,催化青霉素G水解的米氏常数为2.94mmol/L。
【总页数】6页(P401-406)
【作者】费俭;张斌骏;顾璆
【作者单位】华东化工学院生化工程研究所;华东化工学院生化工程研究所
【正文语种】中文
【中图分类】C55
【相关文献】
1.丝素膜作为固定化酶载体的研究:丝素膜固定化青霉素酰化酶性质的研究 [J], 黄晨;王顺光
2.吸附法纯化青霉素酰化酶的因素研究 [J], 徐威;韩玲玲
3.青霉素酰化酶的分离纯化和固定化研究新进展 [J], 杨正
4.新的分离纯化青霉素酰化酶方法的研究 [J], 孙万儒
5.基因工程菌株产生的青霉素酰化酶的纯化及其性质 [J], 戴燕;静天玉;吴经才因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
青霉素的药理作用分析青霉素是一种抗生素,具有抗菌性,各种相关的青霉素的制剂都会产生一些过敏反应,且表现为交叉性。
继发性的不良反应很难判断,且非常少见。
青霉素属于一种应用广泛、低毒且高效的重要的抗生素。
本文针对青霉素发展、分类、药理、作用和产生的各种的过敏反应等方面进行分析研究,对临床的应用具有重要意义。
青霉素药理作用是干扰细菌细胞壁的合成。
青霉素的结构与细胞壁的成分粘肽结构中的D-丙氨酰-D-丙氨酸近似,可与后者竞争转肽酶,阻碍粘肽的形成,造成细胞壁的缺损,使细菌失去细胞壁的渗透屏障,对细菌起到杀灭作用。
标签:青霉素药理作用一、青霉素的药理作用分析青霉素是一种抗生素,具有抗菌性,各种相关的青霉素的制剂都会产生一些过敏反应,且表现为交叉性。
继发性的不良反应很难判断,且非常少见。
青霉素属于一种应用广泛、低毒且高效的重要的抗生素。
本文针对青霉素发展、分类、药理、作用和产生的各种的过敏反应等方面进行分析研究,对临床的应用具有重要意义。
内服易被胃酸和消化酶破坏。
肌注或皮下注射后吸收较快,15~30min达血药峰浓度。
青霉素在体内半衰期较短,主要以原形从尿中排出。
青霉素药理作用是干扰细菌细胞壁的合成。
青霉素的结构与细胞壁的成分粘肽结构中的D-丙氨酰-D-丙氨酸近似,可与后者竞争转肽酶,阻碍粘肽的形成,造成细胞壁的缺损,使细菌失去细胞壁的渗透屏障,对细菌起到杀灭作用。
对革兰阳性球菌及革兰阳性杆菌、螺旋体、梭状芽孢杆菌、放线菌以及部分拟杆菌有抗菌作用。
青霉素对溶血性链球菌等链球菌属,肺炎链球菌和不产青霉素酶的葡萄球菌具有良好抗菌作用。
对肠球菌有中等度抗菌作用,淋病奈瑟菌、脑膜炎奈瑟菌、白喉棒状杆菌、炭疽芽孢杆菌、牛型放线菌、念珠状链杆菌、李斯特菌、钩端螺旋体和梅毒螺旋体对本品敏感。
本品对流感嗜血杆菌和百日咳鲍特氏菌亦具一定抗菌活性,其他革兰阴性需氧或兼性厌氧菌对本品敏感性差。
本品对梭状芽孢杆菌属、消化链球菌、厌氧菌以及产黑色素拟杆菌等具良好抗菌作用,对脆弱拟杆菌的抗菌作用差。
青霉素及其相关产品〔包括6-APA〕1 概况展望"十五"时期的国内医药市场,特别是抗生素市场,药品的社会需求正出现新的趋势。
首先,从人口因素来说,在"十五"期间,我国农村人口将达8.68亿,占总人口的69%。
因此,青霉素这一类疗效确切、价格低廉的药品在广阔农村是大有市场的。
我们在考虑"十五"期间青霉素类药品的开展时,人口开展这一重要因素是不能忽略的。
从青霉素开展的历史来看,随着制药技术的提高,已经实现了由青霉素转化为相应的6-APA、7-ADCA、7-ACA和GCLE等中间体,并由此制成相应的具有各种治疗效果的其它类抗生素产品。
而利用发酵法生产青霉素G或V,已成为青霉素工业的根底。
今天的青霉素既可单独药用又可作为制药工业的原料,从而进一步促进了全球青霉素工业的开展。
但是,由于医疗水平的差距,以及临床用药的区别,青霉素与其后续半合成品种之间以及青霉素工业的各阶段之间在不断开展中又存在着一种相互竞争、相互制约的关系。
因此,青霉素工业的生产不可能一帆风顺。
从国际上大生产厂商青霉素生产线的转让和下马、企业间的合并与转产,以及我国历史上的几次"青霉素大战",就充分说明了这一点。
具体说来,当前影响青霉素开展的因素,一是青霉素的生产技术、产量和本钱;二是临床药物疗效、用药水平及耐药菌状况;三是以青霉素为原料半合成青霉素及青霉素替代产品的开发与应用等。
所有这些,均由国内外药物市场的供求关系表达出来。
2 近年国内外青霉素类产品市场状况2.1国际市场青霉素状况世界抗生素市场主要有北美市场、欧洲市场和日本市场。
而美国为世界上最大的药品市场,其药品销售额增长最快。
其抗生素市场的年销售额已达80多亿美元。
在所有抗生素制剂中,又以β-内酸胺类为最多,这类药物占美国国内抗生素市场的72.5%,青霉素就占21.5%。
临床所使用的药物均为那些疗效高、副作用小的头孢菌素类和半合成青霉素类。