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     

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     

关于次级代谢产物产生的遗传机制的研究

1.前言微生物通过所谓发酵过程产生各种各样的代谢产物,这种代谢过程受着细胞的环境因素、降解产物阻遏,反馈控制或者膜透性等各种代谢调节,这已经在初级代谢水平上详细地阐明了,关于抗生素次级代谢产物的产生也随着其生物合成过程的阐明,而知道它们比初级代谢有着更为复杂的调节机构。必需通过从自然界分离具     

磷酸盐对洁霉素产生菌的生长及生物合成洁霉素的影响

磷酸盐对抗生素生物合成的调节作用已有很多报道。一般认为,高浓度的磷酸盐能刺激微生物的生长繁殖,而抑制许多抗生素的生物合成。磷酸盐的这一作用表示了初级代谢和次级代谢相互关系的有价值的特征,也是生物工艺学方面的重要课题。为了获得可能的较高的抗生素产量,许多抗生素发酵都是在限量磷酸盐或控制原材料中总磷及可溶性无机磷含量的条件下进行的。菌丝生长与抗生素生物合成的最适磷酸盐浓度对于     

铵对庆大霉素生物合成的刺激作用

已知氮源会抑制各种化学上不相关的抗生素及其它次级代谢产物的生物合成.最常见的是在有过量氮源存在情况下抗生素产量下降.铵盐是一些会干扰抗生素产生的主要氮源.研究表明,对参与抗生素合成的酶的阻遏似乎是铵的一种十分常见的影响.最近Gonzalez等利用合成培养基研究控制绛红小单孢菌NRRL2953庆大霉素(GM)形成的因子和条件时,发现铵对GM形成有刺激作用,并指出铵通过转化为谷氨酰胺而增加GM的形成.     

螺旋霉素的生物合成Ⅳ.发酵过程中ATP与SPM生物合成的关系

螺旋霉素的生物合成受碳、氮分解代谢物的阻遏和终点产物的抑制。螺旋霉素发酵对工艺条件很敏感,影响发酵过程的因素很多,且错综复杂。对发酵控制可资借鉴的参数极少。为此,本文研究了发酵过程中ATP的变化与螺旋霉素生物合成的关系,从中发现,过程ATP水平过高,对SPM生物合成不利,因基质主要用于初级代谢。另外,基础配方加油的批号比不加油的批号的ATP水平低,糖耗小,SPM单位平均增长42％。ATP含量高会抑制脂肪的代谢。发酵液的溶磷会影响ATP的含量,从而影响发酵单位。但发酵后期加入少量磷酸盐有利于SPM的合成,静息细胞系统中证明磷酸盐的作用在于减轻葡萄糖和NH_4~+的阻遏和SPM的反馈抑制,还促进SPM中三个糖的合成与连接。     

抗生素生物合成中分解产物的调节作用

在研究抗生素生物合成的条件中获得了许多第一手资料,其中之一是发酵培养基中的葡萄糖或其它迅速代谢的碳源,只有助于抗生素产生菌的生长而不利于抗生素的分泌。典型的例子是青霉素的生物合成,产黄青霉菌在含有缓慢代谢的乳糖培养基中进行生物合成青霉素,而它在葡萄糖培养基中几乎不产生青霉素。 Demain评述了与微生物代谢物工业生产的调节有关的许多试验资料之后,将迅速代谢的碳源的抑制作用称为次级代谢分解产物的阻遏。是分解产物的抑制还是     

放线菌次级代谢中的分解代谢物阻遏及其效应物

分解代谢物阻遏在大量放线菌分解代谢阻遏研究的报道中,有许多论及葡萄糖对抗生素生物合成中的作用。Gallo和Katz首先注意到葡萄糖在抗生链霉菌中强烈地阻遏放线菌素合成且降低吩恶嗪酮合成酶活力(该酶催化合成发色团)。后来以克隆吩(?)嗪酮合成酶DNA作为一转录探针测定其mRNA形成,证实了酶阻遏是葡萄糖效应的一个因素。也已经有报道葡萄糖阻遏白黑链霉菌生物合成嘌呤霉素,及瞬时性地阻遏Saccharopolyspora erythraea生物合成红霉素,但证据不足,后来确实认为是阻遏而非抑制,因为必须在抗生素生产开始之前加入葡萄糖。Nocardia lactamdurans生物合成头霉素的“葡萄糖效     

泰乐菌素产生菌弗氏链霉菌的代谢调节:磷酸盐控制泰乐菌素的生物合成

本文叙述了无机磷酸盐对弗氏链霉菌(S.fradiae NRRL 2702)生物合成泰乐菌素(tylosin)、胞内腺苷酸水平、能量负荷和合成泰乐交酯(tylonolide)前体有关酶活性的影响。在生产期中,增加无机磷酸盐的水平(2.3、4.6和9.2g/l),菌体代谢未受影响,细胞干重和抗生素合成都未变化。生长最适磷酸盐浓度常常对抗生素合成产生抑制效应,基础培养基中的磷酸盐浓度达4.6g/l,泰乐菌素的合成就受到明显抑制,胞内腺苷酸水平明显增加,整个发酵过程中,水平都     

抗生素生物合成的研究

抗生素生物合成研究的目的旨在阐明微生物生物合成抗生素的途径和机制,更为有效地进行发酵调控以提高目的产物的生物合成量;同时利用抗生素次级代谢物合成酶的底物特异性较差的特点和次级代谢产物发生变化的突变株来制备新的抗生素。用于抗生素生物合成的研究方法主要有:(1)同位素示踪法;(2)突变生物合成技术;(3)参与抗生素生物合成的酶的研究及(4)代谢调控的研究。对于一个具有临床意义或其他应用价值而有着开发前景的抗生素来说,进行生物合成的研究是很重要的。研究者可根据自己的     

铵(NH_4~+)在抗生素发酵中的作用

微生物在生长、发育过程中,能合成众多的代谢产物,抗生素是微生物代谢产物中引人兴趣的物质。产物产量的多寡,除取决于微生物的内在因素外,还取决于包括营养物质浓度在内的外界条件。通过菌株改良,以及抗生素生物合成途径的不断揭示,抗生素生产能力已逐年提高。为求得更高的抗生素产量,对于抗生素生物合成途径中的调节机制,也越来越受到注意,Hopwood等、Queener等、Drew等、Martin、Hu等和VaneR等曾分别从各个角度归纳过生物合成的调节机制。 仅就培养基中的碳源和氮源对抗生素生物合成的影响而言,很早就发现了不同的碳源和氮源可以影响抗生素的生物合成能力。如易被利用的葡萄糖虽可加快产黄青霉(Pe-nicillium chrysogenum)的生长,但青霉素的生物合成能力反而下降。由此碳源代谢产物对抗生素生物合成的阻遏与抑制作用被引起注意,进而发现葡萄糖效应。其他抗生     

遗传学在工业微生物菌种改进中的应用

绪论氨基酸产生菌卓有成效的改进,大大地促进了遗传学在日本工业微生物菌种中的应用。同时,成功地应用了氨基酸发酵研究中所得到的知识在核苷酸和其它初级代谢产物的产生菌的改进上。另一方面,抗生素产生菌遗传学知识还很少。近来,这些产生菌的遗传工程以及寄主媒介工作的进展具有潜在的工业上的重要性,原生质融合亦已引起强烈的关注。初级代射产物产生菌的突变微生物有两种主要的控制方式——反馈抑制和反馈阻遏。反馈抑制对控制小分子物如氨基酸的合成有高效,其生物合成途径的终产物能抑制系列中第一个酶或支路(点)中     

产黄青霉杂3-25-103摇瓶中青霉素产生的最适磷量试验

人们知道磷酸盐对抗生素合成的影响已有很多年了。高浓度的无机磷酸盐抑制许多抗生素的合成,但却能刺激糖的利用及提高菌丝体中DNA、RNA和蛋白质的浓度。不同的抗生素产生过程,磷酸盐允许的浓度各有不同。 在大多数微生物代谢过程中,由于磷酸盐耗尽造成的初级代谢降低,引起了次级代谢的开始,在抗生素开始合成时常常发现培养基中的磷酸盐已经耗尽。这种磷酸盐耗尽与RNA 合成的降低和抗生素开始产生之间的关系已很少有人怀疑,并已从四环素、链霉素和万古霉素等的生产中得到证实。对于青霉素,我们实验采用产黄青霉杂3-25-103丝状菌。 摇瓶种子培养基(％):磷酸二氢钾0.1,尿素0.1,碳酸钙0.5,硝酸铵0.2,葡萄糖5,玉米浆3(干重),油 2滴/瓶。pH6.8～7.0,500ml摇瓶装量80ml,培养温度25℃,     

放线菌的次级代谢调控基因与化学调节物

作为放线菌次级代谢产物的抗生素,其生物合成除存在碳源、氮源、磷酸的分解代谢调控外,还存在着与气生菌丝和孢子形成等形态分化相关联的广义调节机理,以及存在各种抗生素生物合成基因簇的转录和翻译过程中的狭义调节机理。前一类型的调节,即担任次级代谢的“开关”。其代表如在灰色链霉菌中极低浓度的A-因子即能诱导链霉素的生物合成及孢子的形成。据报道,具有这种调节功能的低分子化学物质,除A-因子外还有几种。后一类型的调节,其代表如放线紫红素及Biarabusa生物合成基因簇中的调节基因,它具有启动其它合成基因群转录的作用。此外,还应着重指出,象天蓝色     

在转录水平调节抗生素生物合成的磷酸盐调控顺序

抗生素和其它次级代谢产物的生物合成受到容易利用的磷酸盐、碳源和氮源在转录水平的负调节,但有关碳分解产物和氮在转录水平调节抗生素生物合成的机制所知甚少,然而携带有专一σ亚基的不同RNA聚合酶对特异启动子的识别可能是受碳或     

磷酸盐对西索米星发酵过程的影响作用研究

考察了无机磷酸盐对西索米星产生菌伊尼奥小单孢菌诱变菌株F0 0 3的菌体生长和产物合成的影响作用。研究结果表明 ,发酵培养基中较高的磷酸盐浓度 (3 .2～ 5 .3mmol/L)虽有助于菌体的生长 ,却抑制西索米星产物的合成 ,这与发酵过程中菌体胞内碱性磷酸酯酶和胞外淀粉酶活力受磷酸盐的调节作用有关。     

玫瑰孢链霉菌基因组挖掘研究进展

玫瑰孢链霉菌是重要抗生素达托霉素的产生菌。基因组挖掘发现该菌具有丰富的次级代谢产物合成潜力,激活沉默次级代谢产物生物合成基因簇,发现了10多种具有多种生物活性的次级代谢产物。本文回顾了玫瑰孢链霉菌次级代谢产物的研究进展,以及激活这些沉默生物合成基因簇的研究策略。这些研究为其他链霉菌基因组挖掘提供了有效的思路和方法学参考。     

次级代谢的设想

抗生素(次级代谢产物的最大的一类)在分批发酵中形成往往不是在生长最快阶段,而是在较后阶段,即生活史中的静止期。抗生素在有机培养基分批发酵中可分为生长期和生产期。本文基于发酵动力学对抗生素合成与产生菌生长之间关系以及次级代谢的定义进行讨论。Bu'lock 等人首先提出次级代谢的合成酶在生长期已存在但不显示。例如棒麯霉素产生菌的生长细胞中已存有6-甲基水杨酸     

盐霉素生物合成的研究 Ⅱ.短链脂肪酸在盐霉素生物合成中作用机制的初步探讨

本文采用14-C标记化合物及放射免疫分析技术,研究了短链脂肪酸在盐霉素生物合成过程中的代谢途径及其对产生菌环-磷酸腺苷(cAMP)的影响和对盐霉素合成的影响.实验结果表明:乙酸有利于产生菌的初级代谢,丙二酸则有利于产生菌的次级代谢.0.25%浓度的乙酸能够促进菌体生长和提高胞内外cAMP浓度,但盐霉素合成受到明显抑制;0.25%浓度的丙二酸能够明显地促进盐霉素的合成,但其产生菌胞内cAMP浓度明显降低.     

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。