青霉素G酰化酶操纵子的负调控因子的研究

青霉素G酰化酶(PA)操纵子的调节基因(pacR)存在于青霉素G酰化酶结构基因(pac)内部Dral-Taql一段约500bp的DNA片段内,此片段内含有2个ORF。2个ORF及其突变体分别克隆到pUC18得到一系列重组质粒,用这些重组质粒转化青霉素G酰化酶产生菌E.coliD816,测定克隆片段对PA表达的影响。如果克隆片段含有具功能的pacR,诱导剂苯乙酸(PAA)不能使由高拷贝却pacR表达的阻抑物全部失活,部分阻抑物结合pac操纵基因,阻碍RNA聚合酶对pac的转录,因此PA的表达量降低。结果表明,阻抑物是由pac结构基因内部的ORF2编码的蛋白因子,pacR即ORF2。RNA—DNA杂交实验证实了pacR在转录水平阻抑pac的表达。     

固定化青霉素酰化酶的研究

将巨大芽孢杆菌胞外青霉素酰化酶通过共价键连接到醋酸纤维素载体上,制成的固定化青霉素酰化酶的表观活力达2000 u／g左右(PDAB法)。水解lO％(w／v)的青霉素G钾盐落液,使用30批,保留活力70％以上。6-氨基青毒烷酸(6-APA)总收率平均达88．37％。固定化青霉素酰化酶水解青霉素G的最适pH为9．95,最适温度为55℃,表观米氏常数为1.093×10-2mol／L,在pH 5．8-10．7,温度45℃以下酶的活力稳定。     

一步法纯化青霉素G酰化酶

本文报导了用水平等电聚焦电泳技术由粗酶液一步纯化制得纯青霉素G酰化酶.     

青霉素酰化酶基因的克隆与表达Ⅲ、温度在转录水平调控青霉素酰化酶基因表达

高表达的基因工程菌大肠杆菌A56(pPA22)青霉素化酶基因表达对温度敏感。在37℃几乎不产生青霉素酰化酶,在28℃以下积累青霉素酰化酶,合成酶的最适温度为20—22℃,产量可达250u,100ml。当用DNA—RNA点滴杂交法定量分析RNA时,发现在37℃培养的细胞中不积累青霉素化酶mRNA,而22℃培养的细胞中相应mRNA的量是28℃培养的细胞中的5倍。同一质粒pPA22上的氯霉素乙酰转移酶的mRNA在三种温度培养的细胞中的。浓度相同。将37℃培养的细胞转移到22℃继续培养,当菌体不继续增殖时,细胞内仍无青霉素酰化酶及其mRNA的积累。上述结果表明温度在转录水平上专一地调控了青霉素酰化酶基因的表达,在37℃长时期培养的细胞中青霉素酰化酶基因被永久地关闭。     

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。     

青霉素酰化酶表达调控的研究进展

青霉素酰化酶(penicillin acylase,PAC)是抗生素工业的重要酶.它在大肠杆菌中需经过复杂的转录、翻译和后翻译才能成熟,且后翻译过程对活性酶的最终形成影响很大.在阐述PAC的苯乙酸诱导机制的基础上,详细论述了PAC的后翻译过程,并对几种主要的影响因素进行了分析.     

青霉素酰化酶固定化前后动力学行为的比较

在优化的固定化条件下,通过戊二醛交联直接将青霉素酰化酶固定化。在优化的环境条件下测定游离酶和两种固定化酶的动力学常数。结果表明,尽管固定化酶的米氏常数增大,但产物抑制作用减弱,裂解青霉素的实验结果表明,固定化酶更适合在工业上应用。     

青霉素酰化酶的研究进展

青霉素酰化酶（penicillin acylase)是合成半合成青霉素的重要酶。近年来,对该酶的结构,分离纯化方法,稳定性,固定化及介质工程等方面进行了大量的研究。本文综述了以上研究的进展。     

硅藻土在青霉素G酰化酶提纯中的应用

国产硅藻土经氢氧化铵处理后可用于从发酰液中直接取青霉素Ｇ酰化酶,平均吸附量为９０Ｕ／ｇ。吸附的酶可用２２％硫酸胺－０．３ｍｏｌ／Ｌ ＰＢＳ（ｐＨ８．０）溶液洗脱。平均比活１８Ｕ／ｍｇ蛋白（ＮＩＰＡＢ法）。硅藻土可反复使用。苯乙酰胺－Ｓｅｐｈａｒｏｓｅ ４Ｂ树脂可对酶作进一步的纯化。     

胞外青霉素酰化酶产生菌的自然分离

利用菌种的自然突变进行“出发菌株Ⅱ”的自然分离,从用肉眼选出的22株菌中,经初筛选选出650u／10ml以上高产菌株8株,再经过复筛选出780u／100ml的活力菌株2株,命名为“6‘＃、8’＃”。用于胞外酶的生产,月平均酶活5975u／100ml。经验证,“6‘＃、8‘＃”高产菌产菌适用于胞外青霉素酸化酶的生产。     

以环氧乙烷为活性基的多孔颗粒状固定化青霉素酰化酶的制备

报道了用以环氧乙烷为活性基的多孔颗粒状载体（Eupergit-C）制备固定由巨大芽孢杆菌（B．megaterium）产生的青霉素酰化酶的研究。用已二胺,赖氨酸对载体进行化学修饰后制备固定化酶,获得了较好的固定结果。用未修饰的载体制备固化酶,经24h固定反应,酶活力达176．5IU／g（wet）,酶活力总叫率达53．7％,酶蛋白的固定量为19＝7mg/g（dr）,酶蛋白的固定效率达87．5％。游离酶的酶浓度对制备固定化酶的活力无显影响。当加酶量从312IU/g（dry）上升到6250IU／g（dry）时,固定化酶活力从89IU／g(wet）上升到475IU／g（wet）,总收率和固定化效率分别从99％和99％下降到26．5％和32．5％,酶蛋白的固定量从6．9mg/g（dry）上升到112mg/g（dry）,酶蛋白的固定效率从99％下降至80．5％。以酶活力为155IU/g(wet）,酶蛋白固定量为22mg/g(dry）的固定化酶水解青霉素G钾盐,经过20批循环水解后,剩余酶活力为92．5％。     

对青霉素酰化酶发酵生产影响因素的考察

采用巨大芽孢杆菌发酵生产青霉素酰化酶比较理想,但是巨大芽孢杆菌保藏时间短、易变异、发酵周期短,在生产中巨大芽孢杆菌正常的生长代谢,受原料质量、工艺条件影响较大。哈药厂经过一年多的中试,两年大规模生产基本掌握了发酵生产工艺,并能控制发酵生产状态。平均酶活４５０ｕ／１００ｍｌ以上。     

胞外青霉素酰化酶产生菌的选育

利用纸片显色方法,从土壤甲诀速筛选出98株产胞外青霉素酰化酶的菌种,经复筛其中10株酶活力较高,经鉴定均属于巨大芽孢杆菌。经单株分离得46号菌,用这株菌进行了产酶条件的研究,在最适产酶条件下,酶话力比开始提高了3．6倍。在此基础上又进行了物理化学因素处理,得突变株UL-81,酶活力达720u／1 Ooml发酵液。对原株和突变株进行比较,发现UL-81菌落、细胞形态、诱导剂苯乙酸用量及添加时间等明显不同于原株。在500L罐发酵酶活达8 20u／1OOml发酵液,为开始酶活的16倍。     

大肠杆菌青霉素酰化酶的提纯及其性质的研究

大肠杆菌(Escherichia coli) AS 1.70发酵液经有机溶剂处理,硫酸铵分级,再用聚丙烯酰胺垂直板凝胶电泳进行纯化,得到了聚丙烯酰胺凝肢电泳均一的青霉素酰化酶纯品。纯酶作用的最适温度为45—55℃,最适pH为7．0—7．7,在无NIPAB存在下,纯酶在45℃以下稳定,但在55℃保温一小时,酶活力残存33．58％,纯酶在pH5．0—8.0稳定。酶作用于重排酸的米氏常数为3．33×10-2g／ml。Ag+对酶有抑制作用。用聚丙烯酰胺薄层凝胶等电聚焦测定酶的等电点(pI)为6．7—6．8,用SDS凝胶电泳测酶的亚基分子量分别为14300和58900。纯酶具有水解苯甘氨酸甲酯盐酸盐的作用,反应两小时产生12．74mM苯甘氨酸。     

青霉素酰化酶高产菌株的快速筛选方法

采用青霉素梯度琼脂平皿筛选法,利用对青霉素G高抗性表型,专一筛选大肠杆菌青毒素酰化酶高产突变株。一次涂皿可淘汰绝大部分未突变株。我们从青霉素G梯度琼脂平皿上获得528株,从中得到32株产酰化酶活性高于出发菌株的正突变株,正突变率为6.06%,最高突变幅度为96.6%。     

青霉素酰化酶高产菌株的快速筛选方法

采用青霉素梯度琼脂平皿筛选法,利用对青霉素G高抗性表型,专一筛选大肠杆菌青霉素酰化酶高产突变株。一次涂皿可淘汰绝大部分未突变株。我们从青霉素G梯度琼脂平皿上获得528株,从中得到32株产酰化酶活性高于出发菌株的正突变株,正突变率为6.06%,最高突变幅度为96.6%。     

产胞外青霉素酰化酶菌株的选育

以短小杆菌（B．pumilus）B－97为出发菌株,经过连续两次紫外线诱变处理,分离得一突变株B－U－29。其酶活力为4．56U／ml,较出发菌株酶活力提高113．3％。对B－U－29菌株进行连续两次亚硝酸处理,分离得一正变稳定株B—H－29,酶活力为4．93u／ml,较出发菌株酶活力提高了20％。