土霉素生物合成研究进展

本文介绍了近年来土霉素的生物合成研究进展,包括基因簇结构、土霉素分子调控等,以及运用基因工程和组合生物合成原理创造新型土霉素结构类似物的前景.     

发酵过程中糖的维持浓度与土霉素生物合成的关系

众所周知,土霉素生物合成过程与糖代谢有着密切的关系。因此,对糖的控制都予以重视。在以往的研究工作中,提出了补料要集中前、中期,控制残糖要稳定的工艺要求;在补料的成分上提出了前期补低糖、高磷、高氮,后期补高糖、低磷、低氮的措施。并且从溶氧的角度探讨了溶氧和发酵单位的关系,指出一次补料过多的危害。还有人进一步研究了糖、氮的补料条件和土霉素产生菌动力学问题。 这些研究工作都涉及到发酵过程中糖的浓度与土霉素生物合成的关系问题。从而表明,糖有节制的控制是达到高产的重要手段,由于糖浓度控制不同,会带来不同的结果。 本文从这种认识出发,探讨了发酵过程中糖的维持浓度与土霉素生物合成的关系,并利用数理统计方法,指出它们之间相互关系变化的情况。 材料和方法     

链霉素生物合成过程中PH值的自动调节

虽然,许多研究工作都指出生物合成中 PH 值自动调节的重要性,但是直到最近,在工业生产中,PH 值或是根本不能调节,或是采用手控。本文介绍安装在50吨工业发酵罐上、用于链霉素生物合成的 PH 自动调节系统。自动控制的原理见图1。用传送器(4型)传送 PH 的改变。采用可灭菌的玻璃电极(-41-11型),电极的输出接线用氟塑料绝缘。装有外设辅助氯化银电极(C-15·684·05型)的容器处在压缩空气的压力下,在仪器灭菌时及整个发酵周期中保持比罐压高0.5公斤/厘     

抗生素生物合成的分子调节

抗生素及其它次级代谢产物都有一个共同特点,即只有在产生菌处于饥饿状态、生长受到限制时才开始产生。容易利用的碳、氮源或磷酸盐能使抗生素产生菌以很高的速率生长,同时抑制抗生素的合成,细胞只有在一种或几种营养物质耗尽时才开始产生抗生素。那么细胞是如何控制生长和抗生素合成所要求的遗传信息的不同表达呢?碳、氮或磷酸盐控制抗生素合成的机理如何?生化分析尤其基因克隆技术的应用使我们对调控抗生素合成的机理的认识迅速增多,本文将对这方面的进展作一综述。碳分解产物对抗生素生物合成的调控许多能被抗生素产生菌快速利用的碳源往往对抗生素的生物合成具有抑制作用。葡萄糖对头孢菌素合成的抑制作用是由于阻遏     

柔红霉素生物合成调节因子的初步研究

本实验研究发现，玉米粉中存在调节柔红霉素产生菌ＳＩＰＩ－１４８２生物合成柔红霉素的因子。这种调节因子的性质可能类似于已经报道的Ｂ因子，它不仅具有恢复突变株产生柔红霉素的能力，且能明显地提高亲株ＳＩＰＩ－１４８２和另一柔红霉素产生菌ＳＩＰＩ－ＰＦ－２５的生产能力。     

大环内酯类抗生素生物合成及其调节

一、大环内酯类抗生素的生物合成(一)生源:在大环内酯类抗生素中生物合成研究得比较透彻的是红霉素,早在50年代的研究表明,红霉素的生物合成由两条途径形成:一条途径是利用葡萄糖氧化代谢和氨基酸代谢的中间物,导致有21个碳原子的大环内酯环的形成,即由7个丙酸亚单位聚合而成,与脂肪酸的合成类似,一个丙     

调节博来霉素生物合成基因的研究进展

博来霉素为氨基糖肽类抗肿瘤抗生素,具有良好的抗肿瘤活性。本文介绍了博来霉素生物合成基因的研究进展,包括博来霉素生物合成基因各基因的结构和功能、BlmIX／BlmⅧ／BlmⅦ组成的杂合系统和磷酸泛酰巯基乙胺基转移酶对杂合系统中的载体蛋白的翻译后修饰作用。     

多聚酮类抗生素生物合成的调节

多聚酮类抗生素的生物合成受着体外与体内因子调节。体外因子包括培养基中各个组分,例如碳源、氮源、无机磷等。体内因子有A因子、B因子、C-AMP、鸟苷四磷酸(ppGpp)等。本文对醌类抗生素七尾霉素(Nanaomycin)大环内酯抗生素泰洛星(tylosin)生物合成分别受无机磷和铵离子的调节的机制进行了探讨。并且介绍解除调节作用导致抗生素产量增加的一种简单的发酵方法。一、七尾霉素生物合成受无机磷调节的机制七尾霉素由Streptomyces rosa subsp.notoensis KA-301产生,它是一种由Omura等发现的醌类抗生素族。应用~(13)C核磁共振谱和掺入浅蓝菌素(cerulenin)的生物转     

碳源对抗生素生物合成的调节

引言多年来已知当培养基中有葡萄糖存在时,微生物利用乳糖的能力即受抑制。葡萄糖能够干扰乳糖降解酶——β-半乳糖苷酶的形成。这种“葡萄糖效应”不仅影响β-半乳糖苷酶,而且对细菌、酵母与霉菌中其它碳源的分解所涉及的分解代谢酶亦有普遍的影响。由于认识到葡萄糖本身不会产生这种效应,而是以很高的速率被利用,从而发现了分解产物阻遏现象。根据此种现象可以认为,起着供给能量与碳这种生理作用的酶,对于已经有了更好     

妥布霉素生物合成中磷酸盐的调节研究

本文研究了在发酵过程中补加磷酸盐对氨甲酰妥布霉素生物合成的影响并阐明其具体作用机制。结果表明,于发酵过程中加入5.75mmol/L以上的磷酸盐对CTB生物合成发生明显的负调控作用。其原因可能是磷酸盐自身阻遏L-谷氨酰胺:青蟹-肌醇单酮转氨酶的合成,因而影响了从葡萄糖合成2-DOS氨基化作用。     

在不同容量的发酵罐中土霉素生物合成生化参数动力学之实验研究

容量为3、4、63米~3的发酵罐,在其搅拌的机械功率分别为1.8、3.0、0.9千瓦/米~3条件下进行了土霉素生物合成生化参数的实验研究。土霉素生物合成速率,在发酵60～80小时,最大的为4米3罐,最小的则为63米~3罐。发酵100小时后,4米~3罐抗生素形成速率急速下降。3米~3罐抗生素形成最大速率几乎比4米~3罐低1.5倍,而发酵终了时,则两者相差无几。而放罐单位,除63米~3罐较低外,3米~3罐和4米~3罐则差不多。发酵初期,4米3罐糖利用最快,72～80小时,糖利用急速变慢,120小时几乎已     

参与抗生素生物合成调节的诱导物

抗生素产生菌在其发酵过程中,利用培养基中的各种成份,进行一系列的代谢变化。菌体在其代谢过程中,对初级代谢产物和次级代谢产物的形成,都有着特定的调节机制。 作为微生物的次级代谢产物,参与抗生素生物合成的调节机制主要包括有:1)诱导调节,即在抗生素生物合成过程中参与次级代谢的酶是诱导酶,需要有诱导物存在时才能形成;2)反馈调节,即包括作用于基因水平、控制酶合成量的反馈阻抑和作用于分子水平、控制酶活性的反馈抑制两种调节方式;3)分解代谢物调节,即快速利用的碳源和氮源等的分解产物对某些酶形成的阻遏和对酶活性控制的调节,这种现象对具有二阶段生     

链霉菌抗生素生物合成基因表达与调节

链霉菌是产生于土壤中的细菌,由于它分布范围广,并能产生许多化学性质不同的次级代谢产物而引起人们的注意.而且链霉菌还有许多不寻常的特性,例如它的分化类型比较特殊,先生长成菌丝,经过复杂分化过程,最后生成孢子;基因组比较大(10~4kb),比大肠杆菌大3倍;在DNA组成中G+C的含量高达73mol%.因此对这类微生物的本身及其产物产生的遗传学研究,无论从理论或实践上来说都是很有意义的,特别是对于工业菌株的改良和产生新物质菌株的组建更将直接关系到抗生素工业的发展.     

L-亮氨酸、L-异亮氨酸生物合成调节机制的初步研究

本文比较了黄色短杆菌(Brevibacteriurn flavum)T6-13及其积累异亮氨酸突变株AS110,积累亮氨酸突变株S-23的苏氨酸脱氨酶(TDase)、乙酰乳酸合成酶(AHAase)和转氨酶(TAase)的相对活性及其受各种支链氨基酸反馈调节的程度。在S-23菌株内,AHAase活力增加并受支链氨基酸反馈调节程度减弱,同时TDase活力降低,导致S-23菌株大量积累亮氨酸,不积累异亮氨酸。在AS110菌株内,AHAase和TDase活力增强,并受支链氨基酸反馈调节能力降低,导致AS110菌株大量积累异亮氨酸。据此实验,初步探讨了亮氨酸、异亮氨酸生物合成调节机制。     

通气条件对土霉素生物合成及龟裂链霉菌产生有机酸的影响

关于通气条件对龟裂链霉菌(Act.rimosus)的生长和繁殖以及土霉素的生物合成的影响在文献中论述不多。显然,抗菌素不能在缺氧条件下合成。利用龟裂链霉菌的壮年菌丝体所得的实验结果也证实了这一点,同时也证实了分子氧参与了土霉素分子中C_5和C_6上羟基的形成。已经指出,培养龟裂链霉菌所需的溶解氧比其它产生抗菌素的放线菌(如金色链霉菌)要少。     

藤仓赤霉内赤霉素生物合成的氮调节

不同培养基成分如:碳、氮及磷源对次级代谢产物生物合成的影响已充分了解。氮源对许多次级代谢产物合成的调节业已报道。多数真菌均可利用铵离子(NH_4~+)作为生长的单一氮源。真菌内的许多酶及传递系统均受NH_4~+的调节,但在多数情况下,对于NH_4~+是否影响蛋白合成和(或)抑制酶的活力还不完全清楚。     

土霉素的结晶条件对结晶过程中指标影响的研究

本文的目的是探讨土霉素从水溶液中在结晶过程中结晶条件的变化对于结晶母液效价和结晶比表面积的影响。实验用的土霉素溶液系用重蒸馏水将市售土霉素二水物配制成8000u/ml,酸化到PH1.5。实验方法:在反应器中装满足够的样品溶液;装置变速搅拌器;在恒温器中提供温度变化的状态;以及滴加一定速度的氨水;在 PH 达到5.0时,反应器的温度降低到5℃;     

国外土霉素研究动态

活性菌株Act.rimosus及非活性变异菌株在土霉素生物合成中有机酸产生情况№1,1975 Act.rimosus的活性菌株和无活性菌株(在生长强度上不低于活性菌株,但合成土霉素能力丧失)形成有机酸与土霉素的生物合成有关。在淀粉培养基中(对土霉素合成适合)活性菌株不形成酮酸,无活性突变株则形成大量的丙酮酸高达750单位/毫升。在葡萄糖培养基中     

头孢菌素C的生物合成与产生菌的代谢调节

头孢菌素是继青霉素之后在自然界发现的第二种类型的β—内酰胺抗生素,它除了具有青霉素的抗菌活力强、毒性低的优点外,还对青霉素酶稳定,临床过敏反应较少。迄今,通过化学改造已制备出数以千计的半合成头孢菌素化合物,其中已有数十种在市场供应。作为半合成头孢菌素的原料头孢菌素C(CPC),研究其生物合成和代谢调节,在提高产量降低成本方面具有积极意义。头孢菌素C是由α—氨基己二酸侧链和7—氨基头孢霉烷酸(7—ACA)母核所组成,化学结构式如图1。     

龟裂链霉菌工业菌中zwf1基因的阻断对土霉素生物合成影响

目的运用代谢工程手段对龟裂链霉菌工业菌(Industrial Streptomyces rimosus,SRI)进行基因改造,提高土霉素(oxytetracycline,OTC)产量。方法利用pKC1139质粒阻断SRI基因组中葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(glucose-6-phosphate dehydrogenase)编码基因zwf1。结果筛选得到一株OTC高产突变株,将突变株与原始菌株进行发酵,发现OTC产量比原始菌株提高了36.2%。结论 SRI基因组中zwf1基因的缺失使细胞合成土霉素的能力增强;龟裂链霉菌中初级代谢关键基因调控会影响次级代谢。