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《氨基糖苷类抗生素产生菌的代谢调控与菌种选育》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、·576·中国抗生素杂志2005年9月第30卷第9期综述文章编号:100128689(2005)0920576205氨基糖苷类抗生素产生菌的代谢调控与菌种选育Themetaboliteregulationofaminoglycosidesbiosynthesisandmethodsforimprovementofaminoglycosidesproducingstrains123范铭琦赵敏综述12FanMing2qiandZhaoMin(1诺丁汉大学生物学院,诺丁汉NG72RD英国;2江苏省微生物研究所,无锡214063)(1SchoolofBiol
2、ogy,TheUniversityofNottingham,NG72RD,Notingham,UK;2JiangsuInstituteofMicrobiology,Wuxi214063)摘要:氨基糖苷类抗生素是目前临床上重要的抗感染药物,本文对该类抗生素生物合成的调控机理及有关菌种选育工作的进展进行了综述。关键词:氨基糖苷类抗生素;代谢调控;菌种选育+中图分类号:R978.12文献标识码:A氨基糖苷类抗生素是指含有氨基糖的一类糖苷物1.1碳源的影响质,由于它们都含有氨基环醇的结构,又称为氨基环醇葡萄糖(Glc)是一种能被菌类快速利用的碳源,它类抗生素
3、。这类抗生素的作用机制是结合于细菌的核能阻遏或抑制次级代谢作用合成酶的活性,干扰许多[11]糖体上,抑制蛋白质转录的初始,以及在转录过程中的次级代谢产物的合成。如在产生卡那霉素移位作用,导致密码子错读,从而抑制蛋白质的合成,(kanamycin,KM)的链霉菌培养时,Glc阻遏N2乙酰[1,2]达到抗菌的目的。近年来在临床上出现了大量的氨基卡那霉素水解酶,使N2乙酰卡那霉素无法水解成基糖苷类抗生素耐药菌,科研人员对其耐药机制以及KM而排出胞外;对产生链霉素(streptomycin,SM)的具有抗耐药菌作用的新抗生素的研究有了很大的进链霉菌,Glc可
4、阻遏甘露糖苷链霉素酶,使之无法转换[3～6]展。近年这类抗生素经过结构修饰,可望作为抗病为SM;对产生新霉素(neomycin,NM)的链霉菌,Glc[7～9]毒和其他药物用于临床的研究也有报道。可阻遏磷酸酯酶,使磷酸化的中间体无法转换成NM;目前,临床应用的这类抗生素或是通过生物合成绛红色小单孢菌(Micromonosprapurpurea)或棘孢小[10]或是通过半合成的方法制备。氨基糖苷类抗生素的单孢菌(Micromonospraechinospora)产生庆大霉素生物合成过程受多种因素调控,尽管对其精细的调控(gentamicin,GM)时,
5、高浓度的Glc存在对抗生素的形机制还未十分了解,但已有的研究成果为这类抗生素成产生强大的负效应。那些能被缓慢利用的碳源(如淀的发酵工艺改进和菌种选育提供了思路和方法。粉、乳糖等)可以缓解碳源对次级代谢产物的抑制作1外源性的调节因子用,因而在氨基糖苷类抗生素的生物合成中大多采用次级产物的生产过程通常可分为快速生长及随后能被缓慢利用的碳源作为主要碳源。的产物合成二个阶段。合成次级代谢产物的酶基因仅1.2氮源的影响在亚最大生长速度时得到表达,在快速生长过程中合铵或某些氨基酸对抗生素产生菌的生长有利,但成次级代谢产物的多种酶受到抑制,直至生长减慢后,会阻遏或
6、抑制次级代谢产物合成。氨基糖苷类抗生素才产生这些酶。氨基糖苷类抗生素如同其它次级产物发酵工艺中传统使用黄豆饼粉,这是由于它分解缓慢,一样,通常在“饥饿”条件下才产生,它受到碳源、氮源能避免具有阻遏作用的铵和氨基酸的大量积累。另外,及磷源的强有力的影响。在氨基糖苷类抗生素的生物合成中,因为涉及氨基糖收稿日期:2005205223作者简介:范铭琦,男,生于1973年,博士后。专业方向:分子生物学。3通讯作者,E2mail:jinyang1@public1.wx.js.cn氨基糖苷类抗生素产生菌的代谢调控与菌种选育范铭琦等·S1·2+2+2++2+的产生,
7、氮源的作用不仅限于为细胞提供生长繁殖的早已知道Ca、Cu、Mg、Na和Zn等金属离氮素,还具体参与抗生素的合成。在对绛红小单孢菌产子能刺激氨基糖苷类抗生素产生菌产生抗生素,可能+生GM的研究中发现NH4对GM的产生有刺激作用,这些离子是某些合成酶的辅酶或激活剂,其中作用较+2+2+这主要是由于NH4被同化产生谷氨酰胺(glutamine)特殊,引起人们注意研究较多的是Co。Co能控制[12]和谷氨酸(glutamicacid),而它们是GM合成过程中氨GM生物合成过程中的甲基化步骤,有研究表明,基的供体,因而应考虑氮源对抗生素的综合影响。在绛红色小单
8、孢菌的GM生物合成过程中,培养基中2+1.3磷酸盐的影响Co的含量对所累积的组份比例有影响,高浓度的2+磷酸
