巨大芽孢杆菌BP931胞外青霉素G酰化酶的产生条件

研究了巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)BP 931胞外青霉素G酰化酶的产生条件。菌在由葡萄糖0.7％,氮源1号0.5％,酵母膏1.0％和苯乙酸0.8％组成的液体培养基(灭菌前pH9.0,灭菌后pH8.0)中,28℃振荡培养44h。以6-硝基-3-苯乙酰胺基苯甲酸为底物,培养滤液酶活力为9.0IU/ml。诱导物苯乙酸于培养6h后加入,酶活力可以提高到11.0IU/ml。Ca²⁺、Al³⁺、Sn³⁺、Mn²⁺和Fe²⁺离子降低酶的形成;Cu⁺和C0²⁺离子显著抑制菌生长,降低酶的形成;Zn²⁺,Cd²⁺和Hg²⁺离子完全抑制菌生长和酶形成。     

酶法合成羟头孢霉素

本文报道具有青霉素酰化酶的大肠杆菌(E. coli PN-66)细胞酶促合成羟头孢霉素的研究结果。酶反应的最适温度为20℃,最适pH为6．0。羟头孢霉素的合成率随着母核7一氨基脱乙酰氧基头孢烷酸的浓度的增加而提高,随侧链对羟基苯甘氨酸甲酯盐酸盐在与7一氨基脱乙酰氧基头孢烷酸的配比中的增加而提高。苯乙酸和苯氧乙酸对羟头孢霉素的合成有着强烈的抑制作用。在合适的条件下,羟头孢霉素的合成率可达90％以上。     

巨大芽孢杆菌青霉素G酰化酶基因在枯草杆菌中的高表达

用ＰＣＲ方法从巨大芽孢杆菌的基因组ＤＮＡ中扩增到青霉素Ｇ酰化酶基因,并装载到枯草杆菌质粒ｐＰＺＷ１０３中,将其转化到枯草杆菌ＤＢ１０４中进行了分泌表达,重组菌株产酶无需苯乙酸诱导。在３７℃培养２４ｈ,菌液酶活力可达６ｕ／ｍｌ。１０天的连续传代实验表明重组菌株的稳定性很高。     

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。     

胞外青霉素酰化酶的纯化及部分理化性质

巨大芽孢杆菌产胞外青霉素酰化酶发酵液经硫酸铵分级抽提及Ｓｅｐｈａｄｅｘ Ｇ－１００、羟基磷灰石、ＤＥＡＥ－纤维素ＤＥ５２等层析步,提纯了青霉素酰化酶,得到电泳均一的酶制剂,纯酶比活力约为２５Ｕ／ｍｇ蛋白,纯化４９倍,活力回收５８％,经ＰＡＧＥ及ＳＤＳ－ＰＡＧＥ测知该酶不含亚基,其分子量约为１４０ｋＤ。该酶最适ｐＨ为９．０,最适温度４７℃,用底物ＮＩＰＡＢ测活,其Ｋｍ值为６．２×１０＾－４ｍｏｌ／Ｌ     

聚丙烯腈纤维固定化青霉素酰化酶合成头孢氨苄的研究

将巨大芽孢杆菌胞外青霉素酰化酶通过共价键结合到聚丙烯腈纤维的衍生物上。制成的丝状固定化青霉素酰化酶表现活力达 1 5 3U g(湿重 )。固定化酶合成头孢氨苄的最适pH为 6 5 ,最适温度为 40℃。 7 ADCA的投料浓度以 4%为好 ,7 ADCA与PGME的投料量比率为1∶2 ,最佳用酶量为 1 70U g 7 ADCA。在pH6 5、温度 3 0℃时 ,固定化酶对 7 ADCA的表观米氏常数K7 ADCA为 0 1 6 2mol L ,对PGME的表观米氏常数KPGME为 0 3 6 4mol L ,最大反应速度Vmax为0 0 4 6 2mol·L- 1·min- 1,用固定化酶合成头孢氨苄 ,使用 5 0次保留酶活力 83 9%     

巨大芽孢杆菌青霉素G酰化酶的定点突变及其动力学性质研究

为了提高青霉素G酰化酶（PGA）在酸性及有机溶剂中的稳定性,以大肠杆菌的晶体结构为模板,用软件PMODELING同源模建巨大芽孢杆菌青霉素G酰化酶的三维结构结构并且选择PGA分子表面的合适碱性氨基酸突变为丙氨酸,通过三种不同的快速PCR介导定位突变的方法,将位于PGA的α亚基21位、128位和β亚基492位、512位的赖氨酸残基分别突变为丙氨酸,获得四个突变酶Kα021A、Kα128A、Kβ492A和Kβ512A。其中Kα128A和Kβ512A保持与野生型相近的酶活力,其动力学性质如最适温度、最适pH,Km及Kcat没有明显变化;突变酶Kα021A和Kβ492A则丧失 了酶活力。上述结果表明,PGA分子表面非活性中心的赖氨酸→丙氨酸点突变使突变子的性状发生了分化,突变效应呈现出丰富的多样性。该有理设计不但可以提高酶的稳定性,而且为揭示PGA结构和功能的关系提供了一个新的研究模型。     

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。     

以聚丙烯腈纤维为载体制备固定化青霉素G酰化酶的研究

以酸部分水解聚丙烯腈纤维为载体 ,以戊二醛为交联剂 ,共价键结合制备了固定化胞外青霉素G酰化酶。当水解后的载体中 NH2 基含量为 690 μmol g和含水量为 64%时 ,对酶蛋白的固定量达 1 0 0mg g以上 ,固定化酶的活力达 2 30 0IU g ,酶活力总产率为 30 % ,固定化效率为 56%。酶活力的总产率和固定化率随加酶量的增加而降低。该酶可以将浓度为 2 5%～1 2 5%的青霉素G钾盐水解 98%以上。批投青霉素G钾盐为 1 0g,酶负荷为 1 50IU g(PGK) ,经2 0批水解反应后 ,剩余酶活力为 80 %。用二硫基苏醣醇处理固定化酶 ,对水解青霉素G钾盐的操作稳定性有促进作用。固定化酶的室温保存半衰期为 1 30d。用戊二醛和硼氢化钠溶液处理固定化酶后 ,酶活力的室温保存稳定性有所降低。     

聚丙烯腈纤维固定化青霉素酰化酶性质的研究

将巨大芽孢杆菌（Bacillusmegaterium）青霉素酞化酶连接到聚丙烯腈纤维载体上,制成固定化青霉素酰化酶。其表现活力约为2000u／g。水解青霉素G的最适温度为50℃;最适PH为9．0;在PHS．5～10．3、温度50℃以下酶的活力稳定;表观米氏常数Ka为1．33×10-8mol／L;最大反应速度Vm为2．564mmol·min-1;苯乙酸为竞争性抑制剂,抑制常数为0．16mol／L。水解10％的青霉素G钾盐溶液,使用20批,保留酶活力80％。     

Inhibition of acid production in Streptococcus mutans R9: Inhibition constants and reversibility

Abstract The pac gene encoding the penicillin G acylase (PGA) of Bacillus megaterium ATCC 14945 has been cloned in Escherichia coli HB101 ( proA, leuB ) using a selective minimal medium containing phenylacetyl-L-leucine instead of L-leucine. The nucleotide sequence of this gene has been determined and contains an open reading frame of 2406 nucleotides. The deduced amino acid sequence shows significant similarity with other β-lactam acylases. Although the PGA of B. megaterium is extracellular, the enzyme produced in E. coli appears to have a cytoplasmic localization.     

巨大芽孢杆菌青霉素酰化酶在枯草杆菌中的表达及其分离纯化

青霉素酰化酶（ＰＧＡ）在医药工业起着重要的作用,它能够水解青霉素Ｇ产生６－氨基青霉烷酸（６－ＡＰＡ）和苯乙酸,６－ＡＰＡ是半合成青霉素的关键中间体．该酶广泛存在于各种微生物中如真菌和细菌中．国际上对Ｅ．ｃｏｌｉ、Ａｒｔｈｒｏｂａｃｔｅｒｖｉｓｃｏｓｕ...     

重组青霉素G酰化酶在枯草芽孢杆菌中的表达条件优化

 为获得巨大芽孢杆菌青霉素 G酰化酶 (PGA)的高产菌株和条件 ,构建了分泌表达 PGA的基因工程枯草杆菌菌株 ,对表达条件进行了优化 .以 LB作为初始培养基 ,考察了温度、苯乙酸、装液量、碳源对于工程菌 PGA产量的影响 .实验发现重组细胞产酶不再需要变温和苯乙酸诱导 .充足的通气量和适当浓度的淀粉可使细胞密度及 PGA表达量大为提高 .表达条件优化后 ,菌体 A60 0由 3提高到 2 0 ,PGA的表达量由 3～ 6U/ml提高到 35～ 40 U/ml,为目前生产用巨大芽孢杆菌表达量的 6倍 .     

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％。