生物转化常见反应类型课件.ppt

选择性边链降解问题 选择性边链降解策略（3） 辅助基因工程 提高边链降解的产率策略 选择性甾体边链降解措施1 对甾醇进行结构改造，从而阻止酶对母核的降解 例如：1965 Sih等 将胆固醇先行改造为19羟基衍生物 再经一步微生物转化为A环芳香化的雌酚酮。 选择性甾体边链降解措施2 加入酶抑制剂，抑制母核降解关键酶如：C 1，2脱氢酶和9?羟化酶。 如： Ni Co Pb Se 8－羟基喹啉应用于多种分枝杆菌对胆固醇的选性边链降解 金属鳌合剂 2，2－双联吡啶 抑制母核降解 选择性甾体边链降解措施3 对菌株进行诱变，产生仅降解甾醇侧链的突变株 例如： 原始菌株经诱变为 诱变菌株Mycobacterium sp，NRRL-B3683 不加抑制剂，便产生雄甾－1，4－二烯－3，17－二酮（ADD） 再诱变得Mycobacterium sp，NRRL-B3805， 无C 1，2脱氢酶 能产生雄甾－4－烯－3，17－二酮（AD） 基因工程新技术的应用 专利： Pseudomonas 菌株无降解甾体的能力 将Mycobacterium sp NRRL-3683 的DNA导入Pseudomonas 菌株中获得重组菌。 重组菌可在水相，一种或几种有机相中进行转化反应。 Pseudomonas 菌株比Mycobacterium sp NRRL-3683的生长输率快 结果加快转化进程，降低成本。 方法 分离纯化Mycobacterium sp NRRL-3683 的DNA 整合到特定质粒载体中 导入?噬菌体中 用入?噬菌体感染E.coli HB101，得E.coli重组子 三亲杂交实现Mycobacterium sp NRRL-3683 的DNA到Pseudomonas 菌株得转移。 如何提高甾体边链降解的产率 接触 提高甾体边链降解速率 Hesselink等研究表明：环糊精能明显增强Mycobacterium sp NRRL-3683 降解胆固醇、谷甾醇等边链生成AD的产率，不影响细胞生长速度和细胞密度。 当环糊精：底物浓度=2:1时，微生物降解边链的活性可增加1.7-3.0倍。 环糊精能阻止母核的降解及产物的反馈抑制。 环糊精在甾体边链降解中的作用总结 在甾体边链降解过程中，环糊精充当： 惰性甾体增溶剂 反应载体 保护剂 甾体边链降的成功应用 Arhna 和Sih等研究报道以胆甾醇和?－谷甾醇为原料微生物转化法合成甾体药物中间体的方法。 采用酶抑制剂 生化阻断变株 改变细胞膜通透性等生物技术改造甾醇的结构，从而选择性控制甾醇的边链降解 成功合成中间体 雄甾－4－烯－3，17－二酮（4－ AD） 雄甾－1，4－二烯－3，17－二酮（ADD） 9?羟基－4－AD 目的：工业生产性激素，利尿剂等甾体药物 其他的甾体生物转化反应类型 脱氢作用 A环芳香 脱氢作用－使甾体核形成双键 强的松（去氢可的松） 是可的松经脱氢而形成的。 其抗炎功效比可的松高几倍。一般制备该种药物时，常常是将可的松或氢化可的松脱氢变为去氢可的松或去氢氢化可的松。 脱氢反应的常见微生物为 简单节杆菌 各种芽孢杆菌（蜡状芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌） 镰刀霉 长蠕孢菌属。 A环芳香化 所谓A环芳香化 是指甾体A环核上的每个C原子都脱氢形成双键，而变为芳香化结构。 雌性激素的生产（雌二醇），可通过此方法获得 研究生物转化的几种常用方法 第四章 研究生物转化的几种常用方法 间歇培养法 整体细胞转化法 洗涤均丝悬浮法（静息细胞法） 孢子转化法 原生质体实验法 遗传特性诱变法 同位素示踪法 间歇培养法（Batch culture) 这种方法能够比较直接而简单地筛选能否具有转化某种化合物的活性菌株。 游离的整体细胞 游离的整体细胞直接作为催化剂来制造产品的报道已经不少 在某种程度优于固定化细胞 在生物转化酶工程中越来越受到重视 游离整体细胞的基础研究更为重要 第三章 介绍生物转化的常见反应类型 以甾体化合物的生物转化为例进行阐述 甾体化合物和甾体药物简介 甾体化合物结构 甾类化合物常见种类 甾体化合物和甾体药物简介 1952年，美国普强药厂的Morray和Pereroon首次利用黑根霉将黄体同转化为11?黄体酮，人们开始认识到甾体微生物转化在甾体药物生产中的重要性。 微生物几乎对甾体的每个位置都能进行转化。 几种重要的甾体微生物转化发应如羟化，脱氢成为工业上生产甾体激素及其类似物的重要手段 甾体化合物