生物轉(zhuǎn)化的類型和機制(參考版)
2025-01-19 19:14本頁面
【正文】 OO O OOO OOO OD D e o x y h e x o s e sC H3N ( C H3)2O HO HO H o hO HO HO H O HO HO HC H3C H3O HC H3O HO M e O M eC H3N ( C H3)2O HO HC H3N ( C H3)2O HC H3C H3O HO HO HC H3O M eO HC H3O HO HC H3O HN H2O H N H2O HC H3O HD F o r o s a m i n e D O l i o s e D M y c i n o s e D M y c a m i n o s eD D e s o s a m i n e D M y c a r o s e D C h a l c o s e D O l i v o s eD P e r o s a m i n e D M y c o s a m i n e在一些常見的生理活性物質(zhì)分子中存在的 D脫氧己糖的結(jié)構(gòu) 在一些常見的生理活性物質(zhì)分子中存在的 L6脫氧己糖的結(jié)構(gòu) OO O OOOOOC H3 O HO H O H O HO HO H O HO HO H O HO HO M eC H3O HC H3O HN H2O HN ( C H3)2C H3C H3O HO HC H3C H3O M eO HC H3C H3C H3O HO H O HC H3O HO HO HC H3O HO H O H N H2C H3C H3O HL D e o x y h e x o s e s L O l e a n d r o s e L R h o d i n o s e L D a u n o s a m i n e L R n o d o s a m i n e L M y c a r o s e L C l a c i n o s e L N o g a i o s e L O l i o s e L N o v i o s e L E p i v a n c o s a m i n e 。在微生物中合成的 6脫氧己糖往往被進一步的脫氫和轉(zhuǎn)氨，以及在 C、 N或 O上甲基化，從而構(gòu)成一個龐大的 6脫氧己糖家族。參與這一反應(yīng)的有 dNDPD己糖 合成酶和 dNDPD己糖 脫氫酶，以及 5或 3， 5表異構(gòu)酶使成為或是 L或是 D構(gòu)型。表258所示為一些已經(jīng)被全部或部分鑒定的編碼 6脫氧己糖的基因簇。 由糖苷化酶催化的糖苷化物合成 （ a：低水和有機助溶劑反應(yīng)系統(tǒng)； b：使用受體溶劑系統(tǒng)） （二）糖生物合成 ?對已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的由自然界中植物、真菌和細(xì)菌產(chǎn)生的很多具有生理活性的糖苷類化合物的分析發(fā)現(xiàn)，連接在甙元上的糖基的結(jié)構(gòu)大多為 6脫氧己糖 （ 6deoxyhexoses, 6DOHs）。另外，用相同的酶，以作為受體分子的醇為溶劑，其與水的比例為 90： 10 v/v，反應(yīng)溫度為50℃ 的系統(tǒng)中，可以用來催化底物的端基保護反應(yīng)（如圖 b所示）。由于這種催化反應(yīng)有時是一個可逆反應(yīng)，因此，往往通過提高單糖的濃度時反應(yīng)有利于合成糖苷化物的方向進行。 糖苷化酶催化的寡糖合成 催化該反應(yīng)時的糖基供體可以是單糖、寡糖或活化的糖苷化合物。利用糖基轉(zhuǎn)移酶催化生成糖苷化合物的優(yōu)點是較高的轉(zhuǎn)化率和選擇性，但其缺點是 需要有一個比較復(fù)雜的提供糖基的供體 ，且該基團對酶來說具有很大的隱蔽性。 糖基轉(zhuǎn)移酶 ?生物催化糖苷鍵的酶包括兩個大類，即 糖基轉(zhuǎn)移酶 （ glycosyltransferase）和 糖苷化酶（ glycosidase）。 三、糖苷化酶與糖基轉(zhuǎn)移酶 ?目前很多已經(jīng)應(yīng)用的微生物藥物都是糖苷化合物，如具有抗菌、抗蟲、免疫調(diào)節(jié)、除草和生長調(diào)節(jié)等生物活性的大環(huán)內(nèi)酯類糖苷化合物，以及蒽環(huán)類抗腫瘤抗生素等。 環(huán)氧化物水解酶生物轉(zhuǎn)化的四種途徑 （三） 環(huán)氧化物水解酶的底物特異性 ? 單取代環(huán)氧化物； ? 苯乙烯氧化物型的環(huán)氧化物； ? 雙取代環(huán)氧化物。 ? 還有一種普遍可以接受的反應(yīng)機理是：先通過酶分子中的專一的組氨酸殘基來活化水分子，然后由被活化了的水分子直接進攻環(huán)氧化物中的環(huán)結(jié)構(gòu)部分。 ? 一般認(rèn)為， mEH通過反式（ trans）進攻環(huán)氧乙烷來水解環(huán)氧化物，這一親核進攻主要在立體位置上位于紙平面后的碳原子上進行。 環(huán)氧化物水解酶的種類 ?目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了 5種這樣的酶：可溶性（也稱為胞質(zhì)）環(huán)氧化物水解酶（ soluble epoxide hydrolases， sEH）、微粒體環(huán)氧化物水解酶 (microsomal epoxide hydrolases，mEH)、白三烯 A4環(huán)氧化物水解酶(leukotriene A4 hydrolases， LT A4 H)、膽固醇環(huán)氧化物水解酶以及 hepoxilin水解酶。這種酶廣泛地存在于自然界中，如植物、昆蟲、細(xì)菌、真菌和哺乳動物等。 限制因素的突破方法 ? 1） 利用體外進化技術(shù)改造酶提高對映體選擇性； ? 2） 研究固定化技術(shù)提高酶在有機溶劑中的活性和穩(wěn)定性； ? 3） 研究循環(huán)技術(shù)使酶能夠反復(fù)使用； ? 4） 研究動力學(xué)拆分使酶能夠進行對映體轉(zhuǎn)換的催化反應(yīng)。另外， sn2鏈中的酯氧原子與活性部位組氨酸的 NE2原子之間的氫鍵，對固定抑制劑的位置具有重要的作用。如圖所示：飛鏢形的活性部位被分為一個大大的疏水溝，其可以恰如其分地容納 sn3?；湥灰粋€可以嵌入抑制劑的醇部分，其可以再被分為一個可以容納 sn2部分的疏水 /親水袋，（由于 sn2結(jié)合袋對底物結(jié)合的交互作用最密切，因此，這可能是決定酶立體選擇性的優(yōu)先因素），和一個較小的可以容納 sn1鏈的結(jié)合袋。 *O1 型2 型大 （ 手 性 ） 小小大 （ 手 性 ）酯 酶脂 肪 酶脂肪酶和酯酶催化的酯水解反應(yīng) 已經(jīng)實現(xiàn)商業(yè)化的一些微生物來源的脂肪酶 微生物名稱 用途 Candida rugosa Candida Antarctica A/B Thermomyces lanuginosus Rhizomucor mieh
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