L—谷氨酰胺的化学合成

本文叙述了以L—谷氨酸为原料,经过酯化、氨解、酸解等工艺路线制备L—谷氨酰胺的方法。本工艺综合了德国和日本专利所报导的合成方法,结合我们的工作实践,在酰化反应后不将所生成的L—谷氨酸—r—甲酯分离出来,而采用低溫酯化以控制L—谷氨酸二甲酯的生成,并在产品精制过程中采用树脂方法,分离少量未反应完全而混入产品中的L—谷氨酸。此法优点是:中间产物不用分离,减少了工艺步骤;操作简便,易实施工业大生产;减少了设备投资。采用本法生产的L—谷氨酰胺质量符合日本味之素公司的质量标准,收率达到理论值的52.8%。本工艺于一九八三年十二月在武汉通过技术鉴定。     

L—谷氨酰胺高产菌株的选育

本文着重介绍了以野生型谷氨酸产生菌ATCC14067为亲株,经过亚硝基胍处理,筛选对磺胺胍具有抗性的突变株,再经过生长试验及稳定性试验,最后选育出两株稳定性好、付产物谷氨酸少的L—谷氨酰胺高产菌株。 L—谷氨酰胺(L—2—氨基戊二酸—酰胺)是L-谷氨酸的r-羧基酰胺化,在医药上是一种极有价值的氨基酸。自1952年用X光衍射确定了其分子结构后,对它的应用日益引起人们的关注。目前国外临床上主要用于治疗精神萎靡、酒精中毒及胃和十二指肠溃疡等疾病;它又是合成脑功能改善药N—乙酰谷酰胺的重要中间物。从谷氨酸产生菌的野生型菌株ATCC14067通过改变发酵条件直接发酵生产L-谷氨酰胺,我们以前曾有过报导。我们通过诱变选育到两株对磺胺胍具有抗性的变异株。变异株的谷氨酰胺产量提高,发酵付产品谷氨酸的量也有减少,为以后提取分离提供了方便。     

重组CHO细胞培养过程中氨对细胞代谢的影响

研究了重组CHO细胞批培养过程中,氨浓度对细胞的葡萄糖、谷氨酰胺及其它氨基酸代谢的影响。表明,细胞对葡萄糖和谷氨酰胺的得率系数随着氨浓度的增加而降低,起始氨浓度为566mmol/L的批培养过程与起始氨浓度为021mmol/L的批培养过程相比,细胞对葡萄糖和谷氨酰胺的得率系数分别下降了78%和74%,细胞对其它氨基酸的得率系数也分别下降了50%～70%。氨浓度的增加明显地改变了细胞的代谢途径,葡萄糖代谢更倾向于厌氧的乳酸生成。在谷氨酰胺的代谢过程中,谷氨酸经谷氨酸脱氢酶进一步生成α酮戊二酸的过程受到了氨的抑制,而氨对谷氨酸经谷氨酸转氨酶反应生成α酮戊二酸的过程有促进作用,但总体上谷氨酸进一步脱氨生成α酮戊二酸的反应受到了氨的限制。     

谷氨酰胺提取分离研究

谷氨酰胺是一种十分有用的氨基酸,它既可作为治疗药物,又可作为其它合成药物的前体。目前国内以谷氨酸为原料,采用化学合成法生产谷氨酰胺,供作试剂用,产量十分有限。日本用发酵法生产谷氨酰胺,年产1000吨,还有增加趋势。谷氨酰胺的销售价格比较高,经济效益可观。近年来国内有好几个研究小组都在进行谷氨酰胺发酵研究。我们是国内第一个谷氨酰胺研究组,已在5m~3发酵罐上取得中试成功。谷氨酰胺发酵液中混有谷氨酸,而这些少量的谷氨酸采用等电点沉淀法并不能将它们去除,影响谷氨酰胺的纯度。我们采用离子交换树脂法,成功地将谷氨酸从谷氨酰胺和谷氨酸的混合物中分离掉,得到单一的谷氨酰胺。在将发酵液上柱交换之前,必须对发酵液进行预处理,我们试验了4种不同方法,结果表明第4种方法更适合工厂使用。从我们使用过的几种树脂的分离效果及树脂的价格看,考虑到工     

谷氨酰胺在杂交瘤细胞培养中的降解与代谢

谷氨酰胺(Glutamine,Gln)是动物细胞培养中一种很特殊的必需氨基酸,常用培养基中其浓度在0.7～5 mmol/L之间,可作为细胞生长的主要能源和氮源,并参与合成嘌呤、嘧啶、蛋白质和多肽.但谷氨酰胺的水解又是培养体系中主要毒性副产物氨的重要来源,其水解途径有二:(1)非酶水解即化学降解,生成氨和吡咯烷酮羧酸,这是个一级反应,其反应常数和温度、酸碱度、血清浓度有关;(2)被谷氨酰胺酶所水解,生成氨和谷氨酸.     

谷氨酰胺高产菌株的定向选育研究

采用谷氨酸棒杆菌S9114为出发菌株,经γ-射线—硫酸二乙酯—γ-射线诱变,磺胺胍抗性筛选后,定向选育出1株高产菌株SH77。在适宜的条件下积累谷氨酰胺平均为38.9g/L,最大达39.3g/L,比出发林提高了3.81倍。该菌株在最优化代谢控制发酵工艺条件下,谷氨酰胺产量最高达56.2g/L。     

单侧迷路破坏后大鼠前庭神经内侧核区氨基酸含量的变化

本实验用脑部微量透析法和高效液相色谱法观察单侧迷路破坏(unilateral labyrinthectomy,经利多卡因或对氨基苯胂酸盐预处理以阻断单侧外周前庭器官)后大鼠同侧及对侧前庭神经内侧核(medial vestibular nucleus,MVN)区部分氨基酸(天冬氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、甘氨酸、牛磺酸和丙氨酸)含量的变化,以了解前庭代偿的部分神经化学机制.实验观察到,对照组大鼠MVN区天冬氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、甘氨酸、牛磺酸和丙氨酸浓度分别为(6.15±0.59),(18.13±1.21),(33.73±1.67),(9.26±0.65),(9.56±0.77)和(10.07±0.83)pmol/8 μL透析样本.左侧中耳内灌注2%利多卡因后10 min,同侧MVN区天冬氨酸、谷氨酸含量立即减少(P＜0.05),牛磺酸含量增加(P＜0.05);对侧MVN区谷氨酸含量立即增加(P＜0.05),甘氨酸和丙氨酸含量减少;双侧核团间谷氨酸、甘氨酸和丙氨酸含量失衡.而用对氨基苯胂酸盐永久阻断单侧前庭器官2周后,同侧MVN区谷氨酸和丙氨酸含量减少,谷氨酰胺含量增高;对侧MVN区谷氨酸含量也减少;同侧MVN区谷氨酰胺含量明显高于对侧MVN区.结果提示,单侧迷路破坏后双侧MVN区氨基酸含量立即失去平衡,随着前庭代偿的进展,此差异减少,但是在前庭代偿后却出现双侧前庭核区谷氨酰氨的含量失衡,说明在前庭代偿过程中氨基酸含量变化起着重要作用.     

发酵法生产 L—酪氨酸

<正> 1、发明的名称:发酵法制备L—酪氨酸2、专利申请范围:采用谷氨酸棒状杆菌属的L—苯丙氨酸缺陷型,以及对L—苯丙氨酸类似物及磺酰胺有抗性的突变株制造酪氨酸的方法,该突变株在培养基中可以生成和积累L—酪氨酸。3、本发明的详细说明:本发明是关于发酵法制备L—酪氨酸。用发酵法生产L—酪氨酸已知的有谷氨酸微球菌的L—苯丙氨酸缺陷型的制造方法、短杆菌属等的对一氟苯丙氨酸抗性株或棒状杆菌属的L—酪氮酸及L—苯丙氨酸的类似物的抗性菌株的制造方法等。     

体外培养的哺乳动物细胞的葡萄糖和谷氨酰胺代谢

综述体外培养哺乳动物细胞的葡萄糖和谷氨酰胺代谢。大部分的葡萄糖通过糖酵解途径为细胞提供中间代谢物质和能量 ,最终生成乳酸 ,只有很少部分进入TCA循环和磷酸戊糖途径。谷氨酰胺通过谷氨酰胺酶生成谷氨酸 ,并进一步通过谷氨酸脱氢酶或转氨酶生成α -酮戊二酸进入TCA循环 ,为细胞提供中间代谢物质和能量。糖酵解和谷氨酰胺代谢 (glutaminolysis)受葡萄糖和谷氨酰胺的影响而相互调节。     

尿素对生成L—谷氨酰胺的影响

用谷氨酸产生菌通过改变发酵条件,可以使谷氨酸发酵转向谷氨酰胺发酵,从而在发酵液中积累起谷氨酰胺。我们用谷氨酸产生菌黄色短杆菌ATCC(1406),通过改变发酵条件,发酵65小时,在每毫升发酵液中积累了25毫克谷氨酰胺,同时观察了尿素对生成谷氨酰胺的影响。     

γ-谷氨酰转肽酶补料法合成L-茶氨酸工艺研究

对γ-谷氨酰转肽酶酶法制备L-茶氨酸的工艺进行优化。通过恒速补料的策略,以200 mmol/L L-谷氨酰胺和2 mol/L乙胺盐酸盐作为初始底物,37℃、p H10.0条件下反应,每2 h补加100 mmol L-谷氨酰胺,反应14 h,最终L-谷氨酰胺底物总浓度为900 mmol/L,L-茶氨酸的生成量达到573.2 mmol/L,转化率达到63.7%,生产强度为40.9 mmol/(h·L)。采用变速流加的工艺,以同样的初始条件进行反应,每2 h补加L-谷氨酰胺至初始浓度200 mmol/L,反应15 h,最终L-谷氨酰胺总浓度为600 mmol/L,L-茶氨酸的生成量达到445.8 mmol/L,转化率为74.3%,生产强度为29.7 mmol/(h·L)。     

用黄色短杆菌ATCC 14067生产L—谷氨酰胺的培养基选择

<正> L—谷氨酰胺是L—谷氨酸的γ—羧基酰胺化,其分子式为H_2NCO·CH_2·CH_2·CH(NH_2)·COOH。熔点185℃～186℃。[(?)]_D~(20)=+31°～+33°,它作为药物,可以用来治疗神经薄弱,胃和十二指肠溃疡等疾病,疗效明显。我们用谷氨酸产生菌ATCC 14067,通过改变发酵条件,使谷氨酸发酵转向谷氨酰胺发酵。我们对发酵培养基作了选择,玉米浆、生物素、铵盐、尿素以及金属离子对菌体的生长     

不同形态氮素对专用型小麦花后氮代谢关键酶活性及籽粒蛋白质含量的影响

采用盆栽方法研究了氮素形态对不同专用型小麦开花后氮素同化关键酶活性及籽粒蛋白质含量的影响。结果表明:不同专用型小麦氮素同化关键酶硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶和谷氨酸合酶对氮素形态的反应不同。强筋小麦豫麦34施用酰胺态氮对旗叶硝酸还原酶和谷氨酰胺合成酶活性、籽粒谷氨酰胺合成酶和谷氨酸合酶活性具有明显的促进作用,最终籽粒蛋白质含量较高;中筋小麦豫麦4 9在施用铵态氮时,3种氮素同化关键酶活性均有较大增强,籽粒蛋白质含量最高;弱筋小麦豫麦5 0硝酸还原酶活性以铵态氮处理最高,而籽粒和旗叶谷氨酰胺合成酶和谷氨酸合酶活性在酰胺态氮处理下明显增强,酰胺态氮对籽粒中蛋白质含量的增加具有明显的促进作用。相关性分析表明,籽粒蛋白质含量与旗叶GS活性和籽粒GOGAT活性呈显著或极显著正相关,与旗叶NR活性和GS活性、籽粒GOGAT活性相关性不显著     

谷氨酰胺和N-乙酰-L-谷氨酰胺的发酵及其发酵转换机制

<正> 一、前言 1957年木下等发表谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)进行谷氨酸的工业生产以来,日本的氨基酸发酵生产的研究有很大的进展。很多氨基酸已能用发酵法生产。谷氨酰胺和N-乙酰-I-谷氨酰胺(N-AGM)作为胃溃疡、十二指肠溃疡病等的抗溃疡病药物正在大量应用。作者等应用谷氨酸产生菌谷氨酸棒杆菌的野生株,通过控制环境因素使谷氨酸发酵转换成谷氨酰胺和N-AGM发酵,建立了这些氨基酸的工业生产方法。同时也研究了从谷氨酸发酵转换生产脯氨酸的方法。通过改变培养条件,用谷氨酸棒杆菌使发     

发酵法生产 L—酪氨酸

<正> 1、发明的名称:发酵法制备L—酪氨酸2、专利申请范围:采用谷氨酸棒状杆菌属的L—苯丙氨酸缺陷型,以及对L—苯丙氨酸类似物及磺酰胺有抗性的突变株制造酪氨酸的方法,该突变株在培养基中可以生成和积累L—酪氨酸。3、本发明的详细说明:本发明是关于发酵法制备L—酪氨酸。用发酵法生产L—酪氨酸已知的有谷氨酸微球菌的L—苯丙氨酸缺陷型的制造方法、短杆菌属等的对一氟苯丙氨酸抗性株或棒状杆菌属的L—酪氮酸及L—苯丙氨酸的类似物的抗性菌株的制造方法等。     

基因工程酶法结合酵母能量耦联高效合成L-谷氨酰胺的研究

通过PCR方法从Bacillus subtilis基因组DNA中扩增出谷氨酰胺合成酶基因(glnA),克隆至表达载体pET28b, 经测序鉴定后转化大肠杆菌BL21(DE3), 用IPTG及乳糖诱导表达。 SDSPAGE分析表明,所表达的谷氨酰胺合成酶(glutamine synthetase ,简称GS)为可溶性蛋白,约占总菌蛋白的80％。利用表达的GS蛋白 N端的6×HisTag 对GS进行亲和层析,将获得的纯蛋白进行酶活性测定。结果表明,纯化的GS合成反应的最适温度为60℃,最适pH为6.5,Mn²⁺能明显提高GS的活性和稳定性。工程菌BL21(DE3)/pET28b-glnA粗提物中GS的比活是宿主菌本身的84倍。以谷氨酸、NH₄Cl和ATP为底物的转化实验表明谷氨酸的转化率达95％以上。 经筛选获得一株高效能量耦联酵母菌株,命名为YC001;通过能量耦联表明,该系统对谷氨酸的转化率高达80％,平均谷氨酰胺产量为22g/L。     

L-赖氨酸·L-谷氨酸盐制备工艺的研究

本文研究了L -赖氨酸·L -谷氨酸盐制备过程中脱盐、复合、结晶等工艺对产品的收率和质量的影响。研究了工艺过程的控制方法 ,为此产品的工业化生产提供了重要的参数     

谷氨酸合酶活力的快速测定

1974年依赖铁氧还蛋白的谷氨酸合酶(Gluta-mate Synthase,EC 1.4.7.1.)的发现证明植物主要通过谷氨酰胺合成酶/谷氨酸合酶途径进行氨的同化。在这个氨同化途径中,谷氨酸合酶是限速酶,它催化一分子谷氨酰胺和一分子α-酮戊二酸形成两分子的谷氨酸。谷氨酸合酶活力测定的关键是如何把产物谷氨酸与反应液中的其它组分,尤其是底物(谷氨酰胺)分开。纸层析、纸电泳、同位素、氨基酸自动分析和高压液相层析     

单柱法分离L-缬氨酸的工艺研究

本文用离子交换树脂从发酵液中分离中性(支链)氨基酸——L-缬氨酸,进行了一些探讨。将双柱串联分离(Ⅰ—号工艺)改为单柱一次分离(Ⅱ—号工艺) 本工艺的小试与放大试验(65L柱)的数据基本吻合,均达到了:离交周期<30小时。单斑收率约90%,具有降低成本、提高收率,减少投资等优点。还介绍了,以线性梯度洗脱为依据的Ⅲ—号工艺,具有单斑收率也较高,更快速的优点。     

谷氨酰胺转胺酶—理化性质、生产方法及其在食品工业中的应用

谷氨酰胺转胺酶(蛋白质-谷氨酸-γ谷氨酰胺转移酶EC2.3.2.13)催化体外大多数食品蛋白质的交联反应,如:酪蛋白,大豆蛋白,肌球蛋白,肌动蛋白,谷蛋白,禽蛋蛋白等等。通过催化肽键谷酰胺基残基的酰基转移反应,在各种蛋白质分子之间或之内形成ε-(γ-谷胺酰)赖氨酸键,从而改善各种蛋白质的功能性质。如:营养价值、质地结构、口感、贮存期等等。目前,商业化谷氨酰胺转胺酶主要从动物组织中提取,但由于其分离和纯化过程较复杂,且来源稀少,因而价格昂贵,近年来,人们开始转向于研究利用微生物发酵来生产谷氨酰胺转胺酶,并使之应用于食品工业,经过微生物谷氨酰胺转胺酶处理后的食品,其功能性质明显改善。本文就谷氨酰胺转胺酶的国内外研究现状作一综述,主要包括理化性质、生产及其应用。