生物催化與生物轉(zhuǎn)化ii-wenkub
2023-01-31 11:46:19 本頁面
【正文】 83。 ? 完整微生物細胞能高選擇性地催化酯水解，但實現(xiàn)該反應的條件復雜。 第一節(jié) 水解反應的機理和特點 ?酶催化底物水解反應的機理與底物在堿性條件下的化學水解反應機理很相似。水解反應 ? 酶的概念及其催化反應的特點 ? 酶催化與微生物催化的差異 ? 酶的來源 ? 酶的分類 ? 分子手性的表示方法 ? 分子的手性與藥物藥理、藥效和安全之間的關系 ? 酶催化反應的過程 ? 常用酶及其催化反應的類型和特點 ?水解酶 (hydrolases， EC )是最常用的生物催化劑，占生物催化反應用酶的 65％。 ?絲氨酸型水解酶活性中心的 Asp、 His、 Ser組成三聯(lián)體，其中絲氨酸的羥基作為親核基團向底物酯或酰胺中的羰基碳原子發(fā)起親核進攻，形成酶 ?；虚g體，見圖 82(a)：然后其他親核試劑 (水、胺、醇、過氧化氫等 )進攻酶 ?；虚g體，酶將?；D(zhuǎn)移到?；荏w上，酶自身恢復原形，見圖 82(b)。一種來自微生物的羧酸酯酶 NP(carboxylesterase NP)已可用基因工程法表達制備，該酶能催化某些特殊結(jié)構(gòu)酯高選擇性水解。 ? I型酯的手性中心在羧酸部分， Ⅱ 型酯的手性中心在醇基部分。由于它們具有相似的立體選擇性，因此，這一粗酶混合物仍被視為是一種單純酶，但最近也有一些關于它們差異性的報道。然而在生物體內(nèi)由于細胞內(nèi)存在大量的底物和各種酶，因此要求酶具有高的底物專一性。這一特性已被成功地用于前列腺素 El(1)合成過程中最后的羧基脫保護反應，見圖 84。 ? (二 )I型酯的水解 ? 1．潛手性二酯 豬肝酯酶 (PLE)和 α胰凝乳蛋白酶可催化潛手性 3位取代的戊二酸二甲酯 (9)的不對稱化。酯酶能催化潛手性二羧基二甲酯選擇性水解為手性單酯 (8)，然后單酯 (8)中的羧基通過 Cudius重排反應可轉(zhuǎn)化為氨基，最后 PIE再將單酯水解生成光學純 α甲基 — Lα氨基酸，圖 8— 9。 ? 乙酰膽堿酯酶 (ACE)催化環(huán)戊烯二醇二酯水解反應具有很高的立體選擇性，其產(chǎn)物 (16)的立體構(gòu)型與PLE水解產(chǎn)物的構(gòu)型相反。 1．外消旋仲醇酯的水解 ?微生物生物轉(zhuǎn)化存在代謝反應控制問題，利用凍干面包酵母中的酯酶進行靜態(tài)細胞培養(yǎng)法生物轉(zhuǎn)化可有效地抑制其他副反應。 ? α胰凝乳蛋白酶、木瓜蛋白酶、枯草桿菌蛋白酶同樣可用于區(qū)域選擇性催化水解反應?？莶輻U菌蛋白酶還能高選擇性地催化丙烷 1， 2， 3三羧酸乙酯 (44)中的 2— 位酯基水解，見圖 824 ? 3．青霉素?；? 青霉素?；缚筛哌x擇性地水解苯乙酸酯，因此可用于除去苯乙酸的保護基。 ?(一 )脂肪酶水解反應的特點 脂肪酶催化反應的分子機理與蛋白酶和酯酶不同。分子中引入含硫原子的?；梢燥@著地改進 ASL催化反應的立體選擇性。 第三節(jié) 環(huán)氧化物水解 ?環(huán)氧化物是一類重要的有機化合物，是許多生物活性物質(zhì)合成的原料。 ? 環(huán)氧化物水解酶在生物體內(nèi)的外源性化合物代謝中起著重要的作用。 ? 為了消除它們的影響，細胞內(nèi)的環(huán)氧化物水解酶能使之轉(zhuǎn)化為生物惰性的反式連二醇，使代謝物水溶性增加，并能被生物體進一
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