铜绿假单胞菌完整细胞a-氨基酸酯水解酶的性质

铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa) AS 1.204完整细胞a-氨基酸酯水解酶能催化a-氨基酸酯的水解和转移a-氨基酸酯的酰基到胺亲核试剂上。在水解和转移反应中酶的一般性质相同,最适pH为5．2,最适温度都是40℃。7-氨基脱乙酰氧基头孢烷酸(7一ADCA)抑制苯甘氮酸甲酣(PG-Ome)的水解。因此,该酶催化7一ADCA和PG-Ome转化成相应的半合成头孢菌素。     

酶法合成头孢环己二烯

以环己二烯甘氨酸甲酯盐酸盐为酰基供体,7-氨基脱乙酰氧基头孢烷酸为酰基受体,γ－氧化铝为载体的固定化巨大芽孢杆菌胞外青霉素G酰化酶为酰化剂,合成了头孢环己二烯。5％酰基供体,2％酰基受体,每毫升反应物加44IU固定化酶,pH7．5,25℃振荡反应5h,头孢环己二烯产率为81％。苯乙酸、苯氧乙酸和头孢霉素G对酶法合成有不同程度的抑制作用。     

固定化巨大芽孢杆菌青霉素G酰化酶酶促合成头孢氨苄的研究

β—内酰胺系列抗菌素抗菌谱广、疗效高、毒副作用小,国际上研究与应用日渐广泛深入。头孢氨苄(Cephalexin)是重要的半合成抗菌素之一,由头孢霉素母核7—氨基脱乙酰氧基头孢烷酸(简称7-ADCA)和侧链结构物苯甘氨酸或其甲酯(PGME)经酰化而生成。酰化有化学法和酶法两种。采用青霉素G酰化酶或a—氨基酸酯酶或,a—氨酰转移酶的酶法,具有工艺操作简单、无需基团保护、环境污染轻等优点。继日本人于70年代初试验成功酶法之后,80年代初我们开展了这方面研究。制备方面,胞外酶优于胞内酶;使用方面,固定化酶优于固定化细胞。在用具有青霉素G酰化酶活性的固定化大肠杆菌(Escherichia coli)细胞合成头孢氨苄的基础上,又研究了用固定化巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)BP931胞外青霉素G酰化酶酰化合成头孢氨苄的条件。本文报道这一研究结果。     

脆弱拟杆菌β-内酰胺酶的理化及酶学特性

本文对临床分离的脆弱拟杆菌(Bacteroides fragilis),55的β-内酰胺进行了理化及酶学特性的研究。该酶为非诱导性,以头胞菌素酶活性为主．分子量为4 3000,等电点pl为4.95,酶反立最适pH为7.2,最适温变为37℃。该酶对各种底物的Km(μmol／L)值为：头孢噻吩185,头孢噻啶103、头孢唑琳200,头孢羟唑263．头孢氧哌羟苯唑830。对各种底物的相对水解率为头孢羟唑>头孢噻吩>头孢唑啉>头孢塞啶>头孢氧哌羟苯唑>青霉素>氧苄青霉素>头霉甲氧噻吩>羟羧氧酰胺菌素。该酶对羧苄青霉素、头霉甲氧噻吩棒酸青霉烷砜、对氯安息香酸汞及邻氯青霉素的抑制作用敏感。     

头孢菌素酰化酶基因在大肠杆菌中的表达规律

假单孢菌sp .130头孢菌素酰化酶催化戊二酰 7 氨基头孢烷酸的水解反应 ,生成 7 氨基头孢烷酸。 7 氨基头孢烷酸是医药工业合成大多数头孢菌素衍生物的起始原料。在 6种大肠杆菌表达质粒上构建了表达该酶的不同载体 ,得到了不同表达结果的大肠杆菌转化子。这些质粒有各自的特点 ,适用于不同的场合。     

固定化细胞生产7-氨基脱乙酰氧基头孢烷酸

为了用重排酸制备7-氨基脱乙酰氧基头孢烷酸(7-ADCA),我们从20株具有青霉素酰化酶活性的大肠杆菌中筛选裂解重排酸的菌株,发现凡能裂解青霉素G的菌株都能裂解重排酪,其中 Asl．76菌胜酶活力高。     

GL-7ACA酰化酶基因工程菌(Escherichia coli MMR204/pZC1)批式补糖发酵条件优化

戊二酰 7 氨基头孢烷酸 (GL-7-ACA)酰化酶 (3.1.5.11)可有效催化GL-7ACA分子中戊二酰基侧链水解 ,形成7-氨基头孢烷酸 (7-ACA)而成为两步酶法生产7-ACA的重要工业用酶之一。在已构建的GL-7ACA酰化酶基因(acy)重组质粒pZC1基础上 ,进一步对酰化酶基因工程菌EscherichiacoliMMR204pZC1的产酶发酵条件进行了考察。研究表明 ,工程菌的最佳发酵温度为 33℃ ,pH7.5～ 8.5的微碱条件有利于酶的生成。LB培养基补加适量葡萄糖 (1～ 5g/L) ,可提高发酵生物量和产酶水平 ,但葡萄糖的过量补加 (6g/L以上 ) ,则导致发酵液偏酸 (低至pH4.0 )而完全抑制酰化酶生成 ,并证明工程菌生长和产酶对乙酸的抑制效应较为敏感。同时通过5L自控发酵罐的批式补糖试验 ,对恒速流加、pH反馈控制和指数流加等三种补糖模式的发酵产酶进程进行了比较。结果发现 ,三种方式的补糖条件下 ,acy基因在tac启动子控制下 ,呈组成型表达 ,细胞生长与产酶同步 ,无需诱导 ;其中 ,以指数流加方式得到的生物量和产酶水平最高。而从acy基因的表达效率,即比酶活看,pH反馈的补料方法略高于恒速或指数流加模式。     

高效液相色谱对酶法合成头孢力新过程的解析

酶法合成头孢力新反应过程有四种组分(苯甘氨酸、苯甘氨酸甲酯、7-氨基脱乙酰氧基头孢烷酸和头孢力新),应用日立2632阴离子交换柱和0.05M NaCl 溶于6.25×10~(-3)M NH_4Cl作淋洗液,在不到一小时内得到良好的分离。本文报道用高效液相色谱方法对头孢力新反应过程的四种组分进行快速准确的定量。     

高效液相色谱对酶法合成头孢力新过程的解析

酶法合成头孢力新反应过程有四种组分(苯甘氨酸、苯甘氨酸甲酯、7-氨基脱乙酰氧基头孢烷酸和头孢力新),应用日立2632阴离子交换柱和0.05M NaCl溶于6.25×10~(-3)M NH_4Cl作淋洗液,在不到一小时内得到良好的分离。本文报道用高效液相色谱方法对头孢力新反应过程的四种组分进行快速准确的定量。     

GL-7ACA酰化酶表达检测系统的建立

戊二酰 7 氨基头孢烷酸 (GL-7ACA)酰化酶能够催化GL-7ACA分解生成 7-ACA ,后者是工业半合成生产头孢类抗菌素所需的重要前体。为了准确地检测GL-7ACA酰化酶及其突变体的表达 ,本研究通过构建一系列质粒载体 ,建立了两个简便有效地测定GL-7ACA酰化酶基因acy表达量的系统 ,从而可对酶的比活力进行定量。我们将两个报告基因 ,即儿茶酚双加氧酶基因 (xylE)和 β-半乳糖苷酶基因 (lacZ)分别置于acy基因的下游 ,使之与acy基因共用一个启动子 ,进行串联表达 ,各自构成一个多顺反子系统。实验证明 ,基因融合后的儿茶酚双加氧酶或 β-半乳糖苷酶的活力可以间接反映acy的表达量。     

大肠杆菌头孢菌素C乙酰酯酶的敲除对头孢菌素C酰化酶应用的影响

7-氨基头孢烷酸(7-ACA)是合成头孢菌素类抗生素的重要中间体,工业上通常采用头孢菌素C酰化酶一步水解头孢菌素C制备,但在该反应产物中存在一个主要杂质3-去乙酰基-7-氨基头孢烷酸(D-7-ACA),该杂质的产生是由大肠杆菌中内源基因aes编码的头孢菌素C乙酰酯酶水解头孢菌素C或7-ACA引起的.为了防止D-7-AC...     

一步酶法制备药物中间体7-氨基头孢烷酸的研究分析

医学临床实验证明,将头孢菌素类抗生素用在中度以及重度干扰症状的疾病上有着非常明显的疗效作用,对于提高患者的免疫力有着非常重要的意义,而7-氨基头孢烷酸则属于头孢类抗生素合成过程中不可或缺的重要中间体,常见的7-氨基头孢烷酸制备工艺有化学法以及生物酶法两种类型。本文将针对7-氨基头孢烷酸的生物酶法制备工艺中的一步酶法制备工艺进行具体的研究和分析。     

头孢菌素酰化酶

7-氨基头孢烷酸(7-amino cephalosporanic acid, 7-ACA)是医药工业合成大多数头孢菌素的重要原料.头孢菌素酰化酶(cephalosporin acylase, CA)催化头孢菌素C(CPC)和戊二酰-7-氨基头孢烷酸(GL-7ACA)的水解反应, 生成7-ACA.根据CA催化底物的不同, 可将其划分为两类：CPC酰化酶和GL-7ACA酰化酶.由CA的同源性、分子质量大小和基因结构, 可以把头孢菌素酰化酶划分为五种;讨论了酶的基本性质.通过CA与N端亲核水解酶(Ntn水解酶)的比较, 推测CA属于Ntn水解酶, 并由此可以进一步理解它们的生理功能.     

全细胞催化生产苯乙酰-7-氨基-3-脱乙酰氧基头孢烷酸的条件优化

头孢类抗生素由于广谱性和低毒性被广泛用于细菌感染的治疗。7-氨基-3-脱乙酰氧基头孢烷酸(7-aminodeacetoxycephalosporanic acid,7-ADCA)作为半合成头孢类抗生素的重要中间体,需求量逐渐增加,而7-ADCA主要由G-7-ADCA(苯乙酰-7ADCA)脱酰基得到。工业上多以化学法合成G-7-ADCA,成本高,污染严重。迫切需要对环境友好且经济高效的合成方法。在前期研究中,构建了一株可以将青霉素G转化为G-7-ADCA的代谢工程菌(E.coli H7/PG15)。本研究通过单因素试验对E.coli H7/PG15的G-7-ADCA合成过程进行优化,包括底物组成及其最适浓度,转化条件(菌体浓度、p H、青霉素浓度、MOPS浓度、葡萄糖浓度,铁离子浓度和时间等)。优化后,建立了全细胞催化法生产G-7-ADCA的工艺流程,使G-7-ADCA的产量稳定在15 mmol/L左右,转化率达到30%,具有操作简便、高效和经济的优势。     

马特链霉菌7-木糖紫杉烷糖基水解酶初步研究

酶法转化7-木糖紫杉烷(7-XDT)为10-脱乙酰基紫杉醇(10-DAT)是目前合成紫杉醇的最主要途径.本研究分离到一株具有产生7-木糖紫杉烷(7-XDT)糖基水解酶能力的马特链霉菌(Streptomyces matensi YUCM 410051),通过酶的最适反应温度、硫酸铵分级沉淀、最适反应pH和酶的有机试剂耐受等研究,发现最适反应温度为25～30℃,硫酸铵分级沉淀酶活在20％～70％的盐浓度时活性最高;粗酶液最适反应pH在6.0～7.5,酶的甲醇耐受浓度和DMSO耐受浓度均为10％.深入研究该酶对开发具有水解7-木糖紫杉烷(7-XDT)中木糖基的酶资源和提高红豆杉中的紫杉烷类化合物的利用率具有重要价值.     

新型抗肿瘤力达霉素合成酶基因sgcD的克隆、表达和性质研究

力达霉素是由球孢链霉菌(Streptomyces globisporus)C1027产生的一种新型烯二炔类抗肿瘤抗生素, 具有很强的抗肿瘤活性. 从S. globisporus C1027中克隆获得长度为75 kb的力达霉素生物合成基因簇, 包含33个开放阅读框架(ORF). 以sgcD(ORF24)为研究对象, 对其功能进行了研究. 基因中断实验证明, sgcD与力达霉素生物合成相关. 经同源性分析, 推测sgcD编码氨基变位酶, 催化a-酪氨酸转化为b-酪氨酸, 参与力达霉素生物合成中β-酪氨酸的合成. 为了确定sgcD编码的酶的性质, 将sgcD克隆至大肠杆菌表达载体pET30a中进行诱导表达, 然后对表达产物进行酶学分析. 实验结果表明, sgcD的表达产物具有氨基变位酶的活性. sgcD编码的氨基变位酶是第一个被定性的烯二炔类抗肿瘤抗生素生物合成酶. 本研究将有助于这类抗生素生物合成机制的阐明, 对改造和研发新型抗肿瘤药物具有显著意义.     

产GL-7-ACA酰化酶重组菌的构建及高表达研究

戊二酰基-7-氨基头孢烷酸(GL-7-ACA)酰化酶是7-氨基头孢烷酸(7-ACA)两步酶法生产中的关键酶。成功构建组成型表达的产GL-7-ACA酰化酶重组大肠杆菌JM105/pMKC-ACY,并对其高表达条件进行了研究,得到了组成简单、廉价的国产培养基配方及操作简便、易于实现工业化的发酵工艺。在优化条件下,上罐补料高密度发酵的酶活高达6668.9U/L,是优化前的12.4倍,产率最高可达275.5U/(L.h),达到了工业生产的要求。     

尖镰孢青霉素V酰化酶的纯化及性质

通过硫酸铵沉淀、硅藻土吸附、DEAD-纤维素离子交换层析和Sephadex G-200凝胶过滤,由尖镰孢(Fusarium oxysporum)FP941培养滤液中得到了聚丙烯酰胺凝胶电泳均一的青霉素V酰化酶。酶作用最适pH为7.0,最适温度为50℃。酶在pH6.0—8.0和42℃以下稳定。酶作用青霉素V的米氏常数Km为4.65×10~(-3)mol/L;苯氧乙酸是酶的竞争性抑制剂,抑制常数Ki为23.87×10~(-3)mol/L;6-氨基青霉烷酸是酶的非竞争性抑制剂,抑制常数Ki为30.01×10~(-3)mol/L。某些金属离子对酶有抑制作用,Fe~(2+)最强,其次是Hg~(2+)和Cu~(2+)。用SDS凝胶电泳测定酶亚基分子量为77600;用分子筛测定自然酶分子量为148000。     

青霉素酰化酶基因的克隆与表达I．青霉素酰化酶基因的克隆

用EcoR I—Pst I双酶解的pBR322作为克隆载体,从大肠杆菌D816染色体克隆了青霉素酰化酶基因,这个基陶位于9．1Kb EcoRI片段上。所得克隆株整体细胞酶学特性与大肠杆菌D816一致,酶反应最适温度为55℃,最适pH为7．8—8．0。以青霉素G作为底物时Km为10．3mM,转化产物为6一氨基青霉烷酸。克隆株大肠杆菌c600(pPAl)合成青霉索酰化酶仍需苯乙酸诱导并被葡萄糖阻遏,细胞青霉素酰化酶的活性比大肠杆菌c P1(高2—4倍。     

脱乙酰氧基头孢菌素C合成酶/羟化酶基因cefEF的克隆及序列分析

利用氯化苄分别从真菌顶头孢(Cephalosporium acremonium)和产黄头孢(Acremonium chrysogenum)中提取总DNA,通过PCR方法扩增脱乙酰氧基头孢菌素C合成酶/羟化酶基因cefEF,结果只能从产黄头孢DNA中扩增出cefEF基因。测序结果表明,其与已报道的基因序列只有3个碱基的差异,推断的氨基酸序列只有2个氨基酸有差异,并未涉及活性中心。同时表明,国外所指的与该酶有关的顶头孢(Cephalosporium acremonium或Acremonium chrysogenum)对应的是国内的产黄头孢(Acremonium chrysogenum)。