第6章抗生素的生物合成

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2013执业兽医资格考试药理学第六章抗生素

2013执业兽医资格考试药理学第六章抗生素
O S R1 NH N O O OH R2
R1
S
R2
OCOCH3 Cefalothin (头孢噻吩) 用钠盐,耐酶主要用于 革兰氏阳性菌,注射给药
R2
N O
O CH3
R1=R2=H R1=H, R2=Cl R1=R2=Cl R1=Cl, R2=F
苯唑西林 Oxacillin 氯唑西林 Cloxacillin 双氯西林 Dicloxacillin 氟氯西林 Flucloxacillin
3、广谱半合成青霉素
X R CONH N O H S CH3 CH3 COOH
第六章
1.
抗生素Antibiotics
概念 抗生素是微生物的代谢产物或合成的类似 物,在体外能抑制微生物的生长和存活,而对宿 主不会产生严重的毒副作用。 – 主要作用抑制病原菌生长,抗感染。 – 抗肿瘤活性,免疫抑制或刺激植物生长的作 用。
分类 以产生抗生素的菌种分类 临床作用分类 化学结构分类 生物合成 菌种选育 发酵 提纯 半合成:用生物合成方法合成母体后,再进行 人工改造,制备抗生素。 5. 作用机制 2. • • • 3. • • • 4.
头孢噻啶 Cefaloridine 头孢拉定 Cefradine 头孢噻肟 Cefotaxime 头孢曲松 Ceftriaxone
H
-CH3
S H2N N C N OCH3
H
-CH2OCOCH3
S H2N N O C N OCH3 H HO N N N S CH2 CH3
OCH3 HO CHCH2 CONH COOH O N
Penicillin N (青霉素 N)
H
NH2 (CH2)3
R=
HO O
Fermentation Derivater of Cephalo sporium

发酵工程-第九章-抗生素

发酵工程-第九章-抗生素

PG
Pka 2.7
RCONH
6
4
5S
CH3
HH
7
O
N1
3 CH3
2
COOH
H
2S,5R,6R
临床用其钠盐、钾盐或普鲁卡因盐,增强水溶性。 粉针剂,有效期2年 临床用粉针剂,现用现配
不稳定性
β –内酰胺环是青霉素中最 不稳定的部分,原因是
1、四元环和五元环稠合, 环的张力大
2、两个环不在同一平面, 青霉素结构中β-内酰胺环 中羰基和氮原子的孤对电 子不能共轭, 易受到亲核 性或亲电性试剂的进攻, 使β-内酰胺环破裂。
(二)一般生产流程
抗生素发酵阶段一般主要包括:孢子制备、种子 制备和发酵,这是进行微生物逐步扩大培养过 程。
1、孢子制备 目的是将沙土管保存的菌种进行 培养,以制备大量孢子供下一步种子制备之用, 一般于试管、扁瓶或摇瓶内进行。
2、种子制备 目的是使有限数量的孢子发芽繁 殖,获得足够菌丝体以供发酵之用。在种子罐 内进行。通过种子制备,可以缩短发酵罐内菌 丝体繁殖生长的时间,增加抗生素合成的时间。 一般通过种子罐1-3次,再移种到发酵罐中-内酰胺类抗生素 (二)四环类抗生素
(三)氨基糖苷类抗生素 (四)大环内酯类抗生素 (五)多烯大环类抗生素 (六)多肽类抗生素 (七)蒽环类抗生素 (八)其他类
四、根据作用机制
(一)抑制细胞壁合成 (二)影响细胞膜功能 (三)抑制和干扰蛋白质合成 (四)抑制核酸合成 (五)抑制细菌生物能作用
OH
H+ or HgCl2
-CO2
NH O
Penilloaldehyde
CHO
O
NH S H

生物制药:第六章 四环类抗生素

生物制药:第六章 四环类抗生素
1、黄色结晶粉末,味苦;具有吸湿性,含结晶水 2、四环素类药物在干燥条件下稳定。遇光色加深。 3、在酸性或碱性溶液中不够稳定,或药效显著降 低、或产生毒性(密闭、防潮、避光保存)。 4、四环类抗生素对各种氧化剂不稳定。
化学性质----脱水化合物
H3C OH
H
OH O
OH
N CH3 CH3
OH OH
四 环 素 浓 度 /( U/mL)
溶解性
9000 6000
3000 0 0 2 4 6 8 10 pH值 四环素-水平衡曲线
能与各种酸碱形成盐。在pH4.5-7.2间难溶于水,其盐易水解。 在极性弱的溶剂中,如酯、醚、芳烃等,溶解度较小或不溶。
在有机溶剂中,其盐酸盐和游离碱的溶解度相近。
稳定性
第六章 四环类抗生素
第一节 概 述
四环类抗生素是以四并苯为母核的一类有机化合 物。
对G+、G-、螺旋体、立克次氏体、支原体、衣 原体、原虫 (球虫、阿米巴原虫)等均可产生抑制作 用,故称为广谱抗生素。
R4 R3 R2 R1 N


H H OH

OH O OH O
OH CONH2
分类
可变部分
H3C
CH3
OH
N
4
OH OH
O
OH O
OH O H2N
土霉素:
(5α - OH-四环素)
H3C
OH
O
H N CH3 CH3
6
5
4
OH
H
OH O
OH O
OH
金霉素:
(7-Cl-四环素) Cl H3C OH
6
H
O H2N
N CH3 CH3

微生物学课后习题(第二部分)

微生物学课后习题(第二部分)

微生物学课后习题(第二部分)第六章微生物的生长及其控制复习思考题1.名词解释:生长,繁殖,活菌染色法,菌落形成单位(cfu),同步生长,生长产量常数(Y),恒浊器,怛化器,连续发酵,嗜冷菌,中温菌,嗜热菌,最适生长温度,专性好氧菌,兼性厌氧菌,微好氧菌,耐氧菌,厌氧菌,超氧阴离子自由基,超氧化物岐化酶(SOD),PRAS培养基,厌氧罐,亨盖特滚管技术,厌氧手套箱,摇瓶培养,曲,曲法培养,通风曲,污染,巴氏消毒法,间歇灭菌法,连续加压蒸气灭菌法,梅拉特反应,石碳酸系数,抗生素,抗代谢药物,选择毒力,(抗生素)效价,半合成抗生素,6-APA,生物药物素。

2.什么叫典型生长曲线?它可分几期?划分的依据是什么? 3.延滞期有何特点?如何缩短延滞期?4.指数期有何特点?处于此期的微生物有何应用?5.什么叫生长速率常数(R)?什么叫代时(G)?它们如何计算?6.稳定期为何会到来?有何特点?7.什么叫连续培养?有何优点?为何连续时间是有限的? 8.什么是高密度培养,如何保证好氧菌的高密度培养? 9.目前,一般认为氧对厌氧菌毒害的机机制是什么?10.微生物培养过程中pH变化的规律如何?如何调整? 11.微生物培养装置的类型和发展有哪些规律?12.什么叫发酵罐?试用简图表示并注明其主要构造和运转要点。

13.现代试验室中,培养厌氧菌的“三大件”是什么?试设计一表格比较三者的特点。

14.试述生产实践上微生物培养装置发展的几大趋势,并总结其中的一般规律。

15.试列表比较灭菌、消毒、防腐和化疗的异同,并各举若干实例。

16.利用加压蒸气对培养基进行灭菌时,常易带来哪些不利影响?如何避免? 17.影响湿热灭菌效果的主要因素有哪些?在实践中应如何正确对待? 18.试以磺胺及其增效剂TMF 为例,说明化学治疗剂的作用机制。

19.什么叫抗菌谱?试举五例。

20.抗生素对微生物的作用机制分几类?试各举一例。

21.什么叫抗药性(耐药性)?其产生途径有哪些?试以磺胺药为例加以说明。

(完整版)生物技术制药习题答案(夏焕章版)

(完整版)生物技术制药习题答案(夏焕章版)

第一章绪论填空题1. 生物技术制药的特征高技术、高投入、高风险、高收益、长周期。

2. 生物药物广泛应用于医学各领域,按功能用途可分为三类,分别是治疗药物、预防药物、诊断药物。

3.现代生物药物已形成四大类型:一是应用DNA重组技术制造的基因重组多肽、蛋白质类治疗剂;二是基因药物;三是来自动物植物和微生物的天然生物药物;四是合成与部分合成的生物药物;4.生物技术的发展按其技术特征来看,可分为三个不同的发展阶段,传统生物技术阶段;近代生物技术阶段;现代生物技术阶段。

5.生物技术所含的主要技术范畴有基因工程;细胞工程;酶工程;发酵工程;蛋白质核酸工程和生化工程;选择题1.生物技术的核心和关键是(A )A 细胞工程B 蛋白质工程C 酶工程D 基因工程2. 第三代生物技术( A )的出现,大大扩大了现在生物技术的研究范围A 基因工程技术B 蛋白质工程技术C 海洋生物技术D细胞工程技术3.下列哪个产品不是用生物技术生产的(D )A 青霉素B 淀粉酶C 乙醇D 氯化钠4. 下列哪组描述(A )符合是生物技术制药的特征A高技术、高投入、高风险、高收益、长周期B高技术、高投入、低风险、高收益、长周期C高技术、低投入、高风险、高收益、长周期D高技术、高投入、高风险、低收益、短周期5. 我国科学家承担了人类基因组计划(C )的测序工作A10% B5% C 1% D 7%名词解释1.生物技术制药采用现代生物技术可以人为的创造一些条件,借助某些微生物、植物或动物来生产所需的医学药品,称为生物技术制药。

2.生物技术药物一般说来,采用DNA重组技术或其它生物新技术研制的蛋白质或核酸来药物称为生物技术药物。

3.生物药物生物技术药物是重组产品概念在医药领域的扩大应用,并与天然药物、微生物药物、海洋药物和生物制品一起归类为生物生物药物。

简答题1.生物技术药物的特性是什么?生物技术药物的特征是:(1)分子结构复杂(2)具有种属差异特异性(3)治疗针对性强、疗效高(4)稳定性差(5)免疫原性(6)基因稳定性(7)体内半衰期短(8)受体效应(9)多效应和网络效应(10)检验特殊性2.简述生物技术发展的不同阶段的技术特征和代表产品?(1)传统生物技术的技术特征是酿造技术,所得产品的结构较为简单,属于微生物的初级代谢产物。

第六章普通微生物学课后习题及答案2

第六章普通微生物学课后习题及答案2

一、名词解释灭菌:指采用某种强烈的理化因素杀死物体中所有微生物的措施,包括病原微生物和非病原微生物。

消毒:只利用某种较温和的方法以杀死、消除或降低材料或物体上的病原微生物,使之不能引起疾病的方法;它可以起到防止感染或传播的作用。

防腐:指在某些化学物质或物理因子作用下,能防止或抑制微生物生长繁殖但又未完全致死微生物的一种措施,它能防止食物腐败或防止其他物质霉变,这是一种抑菌作用。

共生关系:两种微生物紧密结合在一起形成一种特殊的共生体,在组织和形态上产生了新的结构,在生理上有一定的分工。

互生关系:两种可以单独生活的生物,当它们生活在一起时,通过各自的代谢活动而有利于对方,或偏利于一方的生活方式。

寄生关系:指一种生物生活在另一种生物的体内或体表,从中取得营养和进行生长繁殖,同时使后者蒙受损害甚至被杀死的现象。

前者称为寄生物,后者称为寄主或宿主。

拮抗关系:由某种生物所产生的某种代谢产物可抑制他种生物的生长发育甚至杀死它们的关系。

分批培养:将微生物置于一定容积的培养基中,经过培养生长,最后一次收获的培养方式。

连续培养:又称开放培养在一个恒定的容积的流动系统中培养微生物,一方面以一定速率不断加入新的培养基,另一方面有以相同的速率流出培养物,以使培养系统中的细胞数量和营养状态保持恒定。

纯培养:在适宜条件下培养纯种得到的培养物。

微生物纯种分离:将多种混杂微生物经某种技术或方法分离成纯种的过程。

混菌培养:两种或两种以上的微生物加以调节控制,不会互相干扰,生长不受抑制,生长在一起的培养方法。

二元培养:由两种具有特定关系的微生物组成的混合培养物。

同步培养:使培养物中所有的微生物细胞都处于相同的生长阶段的培养方法连续培养:又称开放培养在一个恒定的容积的流动系统中培养微生物,一方面以一定速率不断加入新的培养基,另一方面有以相同的速率流出培养物,以使培养系统中的细胞数量和营养状态保持恒定。

恒浊连续培养:根据培养器内微生物的生长密度,并借光电控制系统来控制培养液流速,以取得菌体密度高、生长速度恒定的微生物细胞的连续培养方法。

第二版生物制药技术习题答案完整版

第二版生物制药技术习题答案完整版

第二版生物制药技术习题答案HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】第一章绪论1、生化药物:从生物体分离纯化所得的一类结构上十分接近人体内正常生理活性物质的,能调节人体生理功能以达到预防和治疗疾病目的的物质。

P12、按照药物的化学本质,把生物药物分为氨基酸类、蛋白质类、酶类、核酸类、多糖类、脂类、维生素及辅酶类。

P3-53、生物药物的原料来源分为动物、植物、微生物、海洋生物、人体五大类。

P54、肝素的化学成分属于一种多糖,其最常见的用途是抗血凝。

P45、SOD的中文全称是超氧化物歧化酶,能专一性清除氧自由基。

P46、辅酶在人体内的酶促反应中起重要的递H、递e等作用,有药用价值,人体生化反应中重要的辅酶:NAD、NADP、FMN和FAD 。

P47、前列腺素的成分是一大类含五元环的不饱和脂肪酸,重要的天然前列腺素有PGE1、PGE2、PGF2α等。

P58、请说明酶类药物主要有几类,并分别举例。

P4第二章生物药物的质量管理与控制1、中试:是把已取得的实验室研究成果进行放大的研究过程。

P282、热原:是指在药品中污染有能引起动物及人的体温升高的物质。

P423、生物检定法:利用药物对生物体的作用以测定其效价或生物活性的一种方法。

4、生物药物质量检验的程序包括取样、鉴别、检查、含量测定、写出检验报告。

5、药物的ADME表示药物在体内的整个过程,它们分别是吸收Absorption、分布Distribution、代谢Metabolism、排泄Excretion。

6、生物药物在表示含量的时候有百分含量和活性效价两种。

7、英美等国在药品的质量管理上采取典型的主副典机制,其中美国的药典和副药典分别简称为 USP 和 NF 。

8、在生物药物的质量管理规范中,GMP、GLP、GCP分别指良好药品生产规范、良好药品实验研究规范、良好药品临床试验规范。

9、为了对新兴的基因工程药物进行质量管理,中国在2000年编制并颁布了中国生物制品规程。

第六章微生物的生长及控制答案

第六章微生物的生长及控制答案

第六章微生物的生长及控制一、填空1. 研究细菌遗传、代谢性常采用指数生长期时期的细胞。

2. 用物理或化学方法杀死物品上大部分微生物的过程称消毒3. 防丄是采用一定方法阻止或抑制微生物生长,防止物品腐坏。

4. 干热灭菌的温度160C ~170 C、时间2h。

5. 影响微生物代时的主要因素有菌种、营养成分、营养物浓度和培养温度。

6. 影响微生物生长的主要因素有温度、ph、营养、02和水活度等。

7. 实验室常见的干热灭菌手段有烘箱内热空气灭菌和火焰灼烧;而对牛奶其他液态食品一般采用巴氏灭菌,其温度为60~65 C,时间为30min。

8. 通常,放线菌最适ph范围为7.5~8.5,酵母菌的最适ph范围为3.8~6.0,霉菌的最适ph范围为4.0~5.8。

9. 一条典型的生长曲线至少可分为延滞期、对数生长期、稳定期和衰亡期四个生长时期。

10. 试列出几种常用的消毒剂如苯酚、新洁尔灭、次氯酸和福而马林等。

11. 抗生素的作用机理有抑制DNA 复制、抑制蛋白质合成、抑制RNA 转录和抑制细胞壁的合成。

12. 获得纯培养的方法有:划线分离、平板涂布、显微镜直接挑取和浇注平板法等方法。

13. 抗代谢药物中的磺胺类是由于与对氨基苯甲酸相似,从而竞争性与二氢叶酸合成酶结合,使不能合成二氢叶酸。

14. 常用5~30%的盐渍腌鱼、肉,可久贮不变质的原因是高渗使细胞失水死亡。

15. 厌氧菌因为缺乏S0D,故易被02毒害致死。

16. 实验室活菌记数常采用菌落法、特殊染色法,总菌数记数常采用显微镜________板法。

17. 干热灭菌时必须在160C下维持2h时间才能达到彻底灭菌,一般根据是否能杀死芽孢制定灭菌条件的。

18. —般可通过机械筛选和环境条件诱导两类方法获得微牛物的同步牛长。

19. A..FIeming等发现了一种广泛存在于卵清、人的泪液等的一种酶溶菌酶仝能在水解细菌的细胞壁,水解为点是$1.4糖苷键。

20. 根据微生物生长与氧的关系,可以分为好氧彳________物三大类型。

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其中一种变株所不能合成的中间物,可由 另一种能积累该中间物的变株所提供,从 而使抗生素合成的一系列反应得以进行。
所积累的产物可以被分离和鉴定
为证实这些产物的确是生物合成途径的中间 产物,可以通过原始出发菌株,由这些中间 产物转变为终产物的实验以进行评价。
例如,我们可以将中间产物加入到产生菌的 细胞悬浮物中,几小时后,测定其中抗生素 的生成量,再与对照组中合成抗生素的量进 行比较。
(2)乙酸中的羧基碳缩合成丙二酸的亚甲基碳;与此同时, 丙硫脂二酶酸作的用自下由与羧A基C以P相CO连2接的。形式失去,形成乙酰乙酸,在
(3)乙酰乙酸中的酮基被还原为羟基。随后脱水产生一个双 键,该双键在第二步还原反应中被饱和生成丁酸酯部分。
(4)延伸中的链被转移到缩合酶,另一个丙酸单位与ACP连 接,反应重复进行,直至达到适合的链长。由硫脂酶将该 脂肪酸释放出去。
13C标记前体
在利用13C标记前体时,掺入单个原子的情况可以 通过产物的核磁共振(NMR)光谱来显示。
利用这项技术,分子中单个碳原子在共振光谱中以 高峰出现,其高度与其中13C的含量几乎成正比。
标记物的渗入度可由所标记分子的峰值与天然产物 的峰值之比来表示(13C的天然富足度为1.1%) 。
第六章 抗生素的生物合成 及产生的遗传学
第一节 研究方法
完整地阐明生物合成过程应包括: (1)促成分子建成的初级代谢物结构单元的确立。 (2)代谢途径中中间产物的分离;这些产物的结构可
能会提供关于反应次序问题的合理假设。 (3)催化每一个反应的酶的鉴定。 (4)操纵基因及其序列和组成的确定。
确定生物合成基因两种不同策略
1.将某种抗生克隆。从这些抗性克隆中分离出编码自身抗性 的基因,然后可以着手分离侧翼的结构基因。
2.利用在相类似的生物合成途径中功能相似的基 因通常具有的高度的同源性,可将相类似的生物合 成途径的基因进行杂交。
一、追踪技术
为确定相应的结构单元,将所设想的抗生素前体 用14C,3H或13C等同位素标记,再将其加入到产 生菌的培养物中,最好是在生长后期加入。
经过一段时间的培养后,提取其中相应的抗生素, 纯化,检测所掺入的同位素。
在使用放射性同位素进行标记的过程中,常常需 要对分子进行化学降解,以确定放射性同位素所 掺入的组成该分子的原子。
分子常为小的分支的脂肪酸,并且还形成 15~17个碳的分支脂肪酸。 另外,还常伴随有一步还原反应被省掉, 形成线性不饱和脂肪酸。
聚酮类抗生素合成的聚合反应不同点
聚酮类抗生素合成的聚合反应过程还由两 种类型的合成酶所催化:多功能酶I型聚酮 亚甲基合酶(PKS I)和多酶复合物II型聚酮 亚甲基合酶(PKS II)。
在脊椎动物和酵母中,FAS是含有两个亚 基(I型FAS)的大的多功能酶;而在细菌和 较高等的植物中,则是一个多酶复合体, 可被分解为七个以上不同的酶(II型FAS)。
脂肪酸聚合反应的几个必要的步骤
(1)作为乙酸起始物分子和作为丙二酸延长单位与合成酶如 硫脂酶相连接:乙酸与缩合酶亚基(或区域)相连接,而丙 二酸与酰基载体蛋白(ACP)相连接。
(2)肽类抗生素,由氨基酸缩合而成,其过 程与聚酮体合成的过程相似。
(3)类异戊二烯类抗生素,由多个异戊二烯 单位缩合而成。
(4)氨基糖苷类抗生素,由多个糖单位聚合 而成,类似于多糖的合成过程。
一、初级代谢与次级代谢的关系
次级代谢物的大量生成与细胞的初级代谢 相比发生了相当大的变化。这种变化体现 在要为次级代谢物的生成提供物质和能量 (ATP)以及还原性辅酶。
将产抗株(尤其是高产突变株)与不产抗株 作比较,二者中与抗生素生物合成并无直 接关系的酶的水平也可能存在实质性的不 同。
二、抗生素“家族”的合成
一个微生物株系常常会产生几种代谢物,这些代 谢物在其化学结构与生物学活性上相类似,因而 共同组成一个抗生素“家族”。
家族化合物的生成并不仅仅局限于抗生素类,而 是次级代谢的一个普遍特征,这一特征归因于酶 对相应底物缺乏特异性。事实上,酶通常只识别 底物分子的特异区。结构非常相似的比较大的分 子,在与酶促作用位点无空间关系的区域内,存 在一些细小的差异。这些大分子物质在相应的反 应中,会被酶当作底物而识别。
叶酸
O H 5
3 4 N6
N
C H 2 N
2 H 2N N N 7
H
18
C O N H C H C H 2C H 2C O O H C O O H
蝶啶焦磷酸酯
对氨基苯甲酸 谷氨酸
蝶啶焦磷酸酯
对氨基苯甲酰谷氨酸
相似代谢物的聚合
(1)来源于聚酮体合成的抗生素。其聚合反 应机制与脂肪酸合成反应的机制相类似。
转氨基



对氨基苯丙酮酸



素 的 生
部 中 羟基化


间 产

物 的



还原
氧化
酶已被鉴定
C
( )
谢氨这 中基种 只出产 有现物 对在的 位苯一 或甲个 邻酸与 位羧众 氨基不 基的同 苯间的 甲位特 酸上征 。在初级代,是有一个
12 3
2 13
重排
-H2O
-H2O
成安
中莎
关霉
键素
的和
中丝
间裂
第三节 初级代谢产物向抗生素 或抗生素组成部分的转化
一、与氨基酸代谢有关的生物合成途径 二、与核苷酸代谢有关的生物合成途径 三、与辅酶代谢有关的生物合成途径
一、与氨基酸代谢有关的生物合成途径
一些抗生素,或一些大分子抗生素的组成 部分,来源于氨基酸合成代谢或分解代谢 的中间产物。


分 离
生物合成基因确定后,将其核苷酸序列与数据库中 已知的序列进行比较,可以揭示出基因产物的功能 和特性,即其酶促作用和调节机能。而且,所推断 的酶的氨基酸序列可能有助于我们了解生物合成反 应的机制。
第二节 生物合成反应与途径
合成抗生素的酶促反应与生成初级代谢产 物的中间代谢并非有根本的不同。
事实上,催化特殊代谢物合成的酶是由普 通代谢中的酶进化而来。
克拉维酸的生物合成途径
精氨酸
环化 环化
β位羟基化
二、与核苷酸代谢有关的生物合成途径
具有核苷类结构的抗生素是经过与核苷酸 合成有关的途径,或通过常见核苷的修饰 作用而生成的。
核苷酸合成的途径
1. 从头合成。 2. 通过一种称为“补救途径”的方式合成。
这种补救途径包括外源嘌呤或嘧啶碱基的 核糖基化作用。 有几种抗生素是从修饰常见的核苷或核苷 酸而生成的。
三、酶的鉴定
通过比较产抗生素株与不产抗生素变株中酶 的活力,有时可以获取有关生物合成途径的 一些信息。
产抗生素株中一种酶活力的存在,与阻断变 株中该酶的缺失,即可有力地证明这种酶在 该生物合成途径中起着重要的作用。
在示踪技术和中间物的分离技术为生物合成 次序的确定提供足够信息的基础上,有可能 从酶的角度来研究单个合成反应。
2-13C标记的乙酸掺入替考拉宁
(A)通过常规发酵得出的替考 拉宁13C-NMR光谱(δ20125 ppm带); (B)通过[213C]标记的乙酸掺入发酵所得 出的替考拉宁的光谱。可以看 出,乙酸是二羟苯甘氨酸部分 (小圆点)和脂肪酸链(大圆点) 的前体物质。
2H标记前体物分子中两个相邻的原子
阻断变株可通过对产生菌进行诱变处理,然后分 离出那些不具有产生抗生素能力的菌落而获得。
将这些变株一次两个在同一摇瓶内培养,发酵液 进行抗菌活性的测定。
两种不同的突变株进行共培养
突变株单独培养时不能产生抗生素,但将 两种不同的突变株进行共培养时,则可以 产生抗生素,表明这两种突变株的突变发 生在生物合成途径中的两个不同的阶段。
抗生素生物合成的途径可分两大类
1.对初级代谢产物的修饰反应。
这类反应与初级代谢物的合成与分解反应相类似, 例如象氨基酸或核苷酸的代谢反应。这些反应的 产物可以是一种抗生素,或者是一种结构较为复 杂的抗生素的组成成分。在初级代谢物中,有的 分子由两个或两个以上的单位组成,如叶酸或辅 酶A等。 2.相似代谢物的聚合。 通过这些反应,通常是先形成复杂而又关键的中 间物,然后经过进一步修饰,生成具有活性的终 产物分子。
以此起始经一系列反应完成的。
OH 5
3 4 N6
N
CH2 N
2 H2N N N 7
H
18
叶 酸
O
CONHCHCH2CH2COOH HN
N
COOH
H2N N N H
PPPR
鸟 嘌 呤 核 苷 三 磷 酸
核苷类抗生素,包括一些杀结核菌素,如丰加 霉素与蝶啶生物合成的相似性。
核糖是完成蝶啶和抗生素分子两者合成所需要 的三个碳原子的供体。
阿糖腺苷的合成
氧化
烯醇化
还原
酮基
阿糖腺苷是通过2’-羟基腺苷的差向异构比作用而合成
嘌呤霉素的生物合成
氨基化
酪氨酸 酰胺化
乙酰化
腺嘌呤核苷 3’—氨基—3’—脱氧腺苷
N-甲基化
O-甲基化
去乙酰化
失活作用
嘌呤霉素
三、与辅酶代谢有关的生物合成途径
叶酸中的蝶啶部分及核黄素的合成,是以甲酸 的形式,将鸟嘌呤核苷三磷酸第八位碳去掉,
对核磁共振光谱峰及其偶合常数的多重性的高分辨分析, 可以揭示出两个原子是否在整个代谢过程中都连结在一 起,还是保持相对独立,或是通过不同的代谢途径掺入 的。
通过利用氘标记的前体物的NMR的研究,同样可以获取 重要的信息。与氢不同,氘在NMR中不会产生质子的共 振信号。在生物合成反应机制的研究中,氘作为一种特 殊的标记物质,在生物合成过程的反应位点上取代单个 或多个氢原子。
四、遗传学与重组DNA技术
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