安普霉素的生物合成辛二糖C7-N上 甲基的甘氨酸来源
西安大学生物工程学院2020级《生物化学》考试试卷(481)
西安大学生物工程学院2020级《生物化学》课程试卷(含答案)__________学年第___学期考试类型:(闭卷)考试考试时间:90 分钟年级专业_____________学号_____________ 姓名_____________1、判断题(50分,每题5分)1. 据测定,多莉羊(sheep Dolly)的端粒长度比正常生殖的同龄羊的端粒长度短。
()答案:正确解析:据测定多莉羊的端粒长度只有正常生殖的同龄羊的端粒长度的80。
2. Ala和Glu是生酮氨基酸。
()答案:错误解析:3. DNA分子中没有修饰的C发生自发脱氨基引发突变的可能性比修饰后的5甲基胞嘧啶自发脱氨基引发突变的可能性低得多。
()答案:正确解析:DNA分子中没有修饰的C会发生自发脱氨基后转变为U,十分容易被细胞内的BER系统识别和修复。
5自发甲基甘氨酸自发脱氨基后转变为T,而T是DNA分子中会正常的碱基,不容易被识别和重建,经过一轮复制后后,将导致CG碱基对突变为TA碱基对。
4. 大肠杆菌在葡萄糖和乳糖均丰富的培养基中优先利用葡萄糖而不利用乳糖,是因为此时阻遏蛋白与操纵基因结合而阻碍乳糖操纵子的开放。
()答案:错误解析:5. 很多转氨酶以α酮戊二酸为氨基受体,而对氨基的供体并无严格的专一性。
()答案:正确解析:6. mRNA只有当自身的合成被完成时,才能开始指导蛋白质的合成,因为启动多肽合成的核糖体结合位点总是靠近mRNA最后被合成的那一段。
()答案:错误7. 若没氧存在时,糖酵解途径中脱氢反应产生的NADH+H+交给丙酮酸生成乳酸,若有氧存在下,则NADH+H+进入线粒体氧化。
()答案:正确解析:8. 在大肠杆菌中,一种氨基酸只对应于一种氨酰tRNA合成酶。
()答案:正确解析:9. 脂酸合成过程中所需的[H]全部由NADPH提供。
()答案:错误解析:由葡萄糖戊糖途径产生的NADPH提供。
延长途径中可由FADH2与NADPH提供[H]。
安普霉素的研究进展
安普霉素的研究进展戴青;于丽娜;张璐;韩宁宁;徐嫄;赵晖【摘要】就安普霉素合成途径、抗菌活性、含量测定方法和临床应用等方面的研究进展进行了综述,以期为安普霉素的研究和开发提供参考。
%In this paper,the research progress about synthetic route,antibacterial activity,content determination and clinical application of apramycin were reviewed in order to provide reference for the research and development of apramycin.【期刊名称】《中国兽药杂志》【年(卷),期】2016(050)007【总页数】4页(P66-69)【关键词】安普霉素;合成途径;抗菌活性;含量测定;临床应用【作者】戴青;于丽娜;张璐;韩宁宁;徐嫄;赵晖【作者单位】中国兽医药品监察所,北京 100081;中国兽医药品监察所,北京100081;中国兽医药品监察所,北京 100081;中国兽医药品监察所,北京 100081;中国兽医药品监察所,北京 100081;中国兽医药品监察所,北京 100081【正文语种】中文【中图分类】S859.79安普霉素,又名阿普拉霉素,是由美国开发成功的一种新兽用抗生素,主要以硫酸安普霉素的形式应用于临床,其抗菌谱广,能防治猪大肠杆菌病以及其他敏感菌所致疾病,对鸡大肠杆菌、沙门氏菌及部分支原体感染也有效,是美国FDA推荐治疗大肠杆菌病的首选药物。
安普霉素作为一种药物型饲料添加剂,可以增加畜禽体重和饲料转化率,促进生长发育,因而广泛应用于畜牧和养殖业。
本文对安普霉素合成途径、抗菌活性、含量测定方法和临床应用等方面进行了综述,以期为安普霉素在我国深入开展相关研究与应用提供参考资料。
安普霉素是黑暗链霉菌产生的多组分氨基糖苷类抗生素尼拉霉素复合物的一个组分[1-3],分子式为C21H41N5O11,结构见图1。
【开题报告】安普那韦中间体C的合成及工艺优化
1
参考文献
三、拟采取的研究方法、研究手段及技术路线、实验方案等
脱 Boc 的方法主要有酸法和硅胶催化法,本文拟采用中间体 B 作为反应物,二氯 甲烷、甲醇作为待选溶剂,硫酸、盐酸、三氟醋酸和氯化氢气体作为待选酸,即传统 的酸法脱 Boc。反应方程式:
B
C
本文采用单一变量法,对脱 Boc 过程进行研究。具体的实验的方案如下:
(二产物)、滴完酸时(0 min)、升温至 27 ℃后 15 分钟(15 min)、30 min、45 min、1
h、1.5 h、2 h、2.5 h、3 h 进行液相分析,从而得到最佳的反应时间。
2
5、根据实验确定最佳体系、最佳配比,最佳反应时间后,反复实验,并收集产率 6、脱 Boc 产物的检测(熔点、红外、紫外、核磁等)。 下文以二氯甲烷/三氟醋酸体系(TFA 法)为例具体的介绍本实验的实验步骤,溶 剂与酸的比例为 7:3。 1、准备过程。 在一干燥三口烧瓶中加入 15.65 g 中间体 B,并用 105 mL 二氯甲烷(溶剂)溶 解,放入一干燥搅拌子后,于磁式搅拌器中搭好装置,插入温度计。
科技文献写作第三部分
二 科技文献写作的要素 (主旨)
3主旨的要求 科学: 符合客观实际,反映客观规律 创新: 新的见解,新的观点,新的理论,新的方 法 深刻: 揭示事物的内在联系和客观规律. 鲜明: 清楚, 明了. 集中: 一篇文章只能有一个中心,一个重点,一 个主旨.
3写作主体的基本要求 素质: 丰厚的专业知识, 科技写作实践 修养: 德( 为什么而写)、识 、才 、学 、情等方 面. 能力: 写作能力 责任感: 高度的社会责任感和强烈的历史使命感
如 华佗, 孙膑 司马迁等
五 科技文献写作的要素 (写作主体)
4谁应该是作者? 作者至少要对研究的一个特定部分负责. 5作者如何排序? 6何谓并列第一作者? 7第一作者与通讯作者的关系 8 外国人眼中的co-author. 9 如何争取成为co-author?
1 研究方案及其重要性 • 研究方案:即课题确定之后,整个课题研 究工作的计划。它规划了研究的具体内容 和步骤。 • 研究方案的重要性: 工作围绕目标有条不紊地开展,避免无从下 手,以及工作没有头绪。
第七章:科技论文写作(开题报告)
2课题研究方案的结构与写法 (1)课题名称: 准确:把课题的研究对象和研究的问题交待 清楚。如:大学生心理健康分析。 规范:使用的词语,句型要规范,科学,不 产生歧义。不能使用结论式和口号式的巨 型。一般有字数要求,不可太长。
二 科技文献写作 要素( 写作主体)
• 1.写作主体 直接从事科技写作实践活动, 创造性地撰写各种科 技文稿的脑力劳动者. 2写作主体的作用: 写作目标的制定者和具体实施者. 写作主体素质和能力结构决定了文章的最高潜在 水平. 写作主体的创造性劳动最终决定着文章的质量.
安普霉素(Apramycin)
安普霉素(Apramycin)安普霉素( Apramycin)是由黑链霉菌产生的氨基环醇类抗生素,其自然状态为游离碱,本产品为其硫酸盐,是动物生理上更能接受的一种化学形式。
它对畜禽易感的革兰氏阴性菌和大部分革兰氏阳性菌有较强的抗菌活性,特别是对其它抗生素耐药的大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌有相当强的抗菌作用,且不易产生耐药性安普霉素主要用于防治猪、鸡、牛等畜禽因大肠杆菌、沙门氏菌、痢疾杆菌等敏感菌所致的痢疾、腹泻、发育不良等疾病,疗效显著。
作为饲料添加剂,能增加畜禽增重和提高饲料转化率,且与其他氨基环醇类抗生素无交叉耐药性理化特性:安普霉索是1967年发现的一族新的广谱抗生索混合物,当时取名尼拉霉素( Nebramy- cin)。
尼拉霉索属氨基环醇类抗生素,其产生菌为黑链霉菌。
科学家从该菌的发酵液中分离得到了6种组分,并将其组分2命名为安普霉索。
作用机理:通过干扰原核生物核糖蛋白质的合成而抑制动物体内的有害细菌,治疗由大肠杆菌、沙门氏菌所引起的疾病。
安普霉索通过抑制大肠杆菌的增殖,改善肠黏膜结构,促进机体与生长有关的内分泌活动(调节生长激素、胰岛素和T3水平)的协同作用而促进畜禽生长,提高饲料利用率。
给药途径:可通过静脉或肌肉注射、口服或拌人饲料中给药。
吸收与排泄:静注和肌注后,95%以上的药物在96h内从尿中排出体外,但口服给药仅有11%尿中排出。
残留:口服7d后,所有器官均未检出安普霉素。
用法与用量:1可溶性粉:家禽:配制成含安普霉素250mg(25万单位)/L的溶液,预防连续饮水3天为一疗程,治疗连续饮水5d为1疗程。
猪:按体重每千克给药125mg(l. 25万单位),连续饮水7d。
肉鸡:按每1OOOkg饲料5g(500万单位)药纯添加到饲料中,在0-6周龄全期使用可促进肉鸡生长2、预混剂:按每1000公斤饲料80-165g(0.8亿-1.65亿单位)浓度在猪饲料中添加连用7d仔猪预防用药:作为药物型饲料预混剂在乳猪阶段推荐使用方法:1、仔猪初生l-3d,使用可溶性粉剂折纯溶于水,每天按12. 5mg (1. 25万单位)/kg体重2、在7-15d乳猪料中全期使用,添加量为90g(0. 9亿单住)/t饲料。
安普霉素生物合成途径的研究
1 4 1 生 物 合 成 阻 断 变 株 的 筛 选 . .
研究安 普霉 素的生物 台成 机制 对进一 步提 高安普霉 素
的产 量 , 发含 有 辛二糖 结 构 的新 抗 生 素具 有 重要 的 开
维普资讯
中国抗生索杂志 2 0 02年 2月第 2 卷第 2期 7
・9 7・
文 章 蕾号 I0 188 (0 2 0 -0 70 1 0 -5 9 20 ) 20 9- 4
安 普 霉素 生物 合成 途径 的研 究
李相 丰 何 建 勇 田威 韩果缸 白秀峰
亚硝 酸胍 ( G) 变 刮 取新 鲜斜 面 的孢 子 , NT 诱 悬 浮 于磷酸缓 冲液 (H6 。 中 , 2 / 的 N G 2 p . j 以 mg ml T 8C 处 理 4 mi, 0 n 处理过 的孢子 洗涤后 稀 释涂 平皿 ,7 3 ℃避 光培 养 5 d 以琼 脂块 法进行 初筛 。 ~7 , 硫 酸二 己酯 ( s 诱 变 刮 取 新 鲜斜 面 的孢 子 , DE )
中国 分 类 号 :R 7 . 2 981 文就 标 识 码 : A
安 普 霉 素 ( 学 结 构 见 图 1 是黑 暗链 霉 菌 ( . 化 ) s t err s 产 生 的尼 拉 霉 素 复合 物 ( 基 糖 苷 类) e bai ) n u 氮 的
组份 2J [ 。安 普霉素 是广谱 抗 生素 , 别对 革兰 氏阴性 ] 特
悬 浮 于 磷 酸 缓 冲 液 ( H7 0 中 , 1 ( / ) D S p .) 以 vv 的 E
【医学精品课件之抗生素】次级代谢产物的生物合成与调节
在含有柠檬酸和葡萄糖的培养基里进行新生霉素发酵,柠
檬酸首先被利用,只有在柠檬酸耗竭和出现二次生长时才开 始利用葡萄糖和形成新生霉素。
产物的形成是在某些养分从培养基中耗竭时开始的。易利 用的糖,氨(NH3)或磷酸盐的消失导致次级代谢物的阻遏 作用的解除。在生长期末细胞内酶组成发生显著变化,负责 次级代谢产物合成的酶突然出现。
4·2·3 酶的诱导 色氨酸在麦角生物碱生物合成中是一个前体,它对生物碱
合成酶有诱导作用。色氨酸结构类似物也促进生产,但它必 须在生长后期加入,因在生产期内加入无多大效果。在生长 期内添加的色氨酸很快被消耗掉,而在生长期末色氨酸在胞 内的浓度比生长旺盛期高2至3倍。在顶芽抱菌的头抱菌素C 生物合成中,甲硫氨酸具有促进抗生素生产的作用。虽然甲 硫氨酸经半胱氨酸给头抱菌素C的合成提供硫,但其促进抗 生素的合成作用似乎是诱导起作用。故甲硫氨酸必须在生长 期加入才有效。
4·2·5 分解代谢物的调节 分解代谢物阻遏作用实际上是从抗生素发酵中观察到的,
多年后才体现这一现象的普遍意义。在1940年青霉素发展的 早期阶段,就已发现可迅速利用的葡萄糖是青霉素生产的低 劣基质。而乳糖被缓慢利用,对青霉素形成非常有利。在含 有葡萄糖和乳糖的培养基里,萄糖在生长期内被迅速利用(图 4-3)。当葡萄糖耗竭时,便开始利用乳糖。在乳糖缓慢利用 期间,生长进入稳定期,并合成抗生素。乳糖并不是青霉素 生物合成的特异性前体,它的价值在于缓慢利用。今日的青 霉素工业已采用缓慢补加葡萄糖的办法代替乳糖。限制葡萄 糖在发酵中的浓度可使分解代谢物处在一低水平。
某理工大学《生物化学》考试试卷(1921)
某理工大学《生物化学》课程试卷(含答案)__________学年第___学期考试类型:(闭卷)考试考试时间:90 分钟年级专业_____________学号_____________ 姓名_____________1、判断题(195分,每题5分)1. 植物体内淀粉合成都是在淀粉合成酶催化下进行的。
()答案:错误解析:2. 当由dUMP生成dTMP时,其甲基供体是携带甲基的FH4。
()[山东大学2017研]答案:正确解析:dUMP甲基化生成dTMP由胸腺嘧啶合成酶催化,N5,N10甲烯FH4提供甲基。
3. 碳三植物叶片的叶肉细胞所含的磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶对CO2有很强的亲和力,所以碳三植物利用CO2能力很高,是高产植物。
()答案:错误解析:碳四植物叶片的叶肉细胞所含的磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶对CO2有很强的亲和力,所以碳四植物利用CO2能力很高,是高产植物。
4. 当ATP水解生成ADP时,反应的∆G>0。
()答案:错误解析:在化学反应中,只有自由能降低,即∆G<0的反应才能自发地进行,反应进行的推动力与自由能的降低成正比。
当∆G>0时,这种反应不能进行,需由环境提供能量反应才进行。
5. 大多数的叶绿素蛋白复合体不进行光化学反应,但它们可以将吸收的光能传递给反应中心叶绿素蛋白复合体。
()答案:正确解析:叶绿素蛋白复合体按功能分为捕光叶绿素蛋白复合体和反应中心叶绿素蛋白复合体,大多数的叶绿素蛋白复合体属于捕光叶绿素蛋白复合体,不进行光化学反应,作用是将吸收的光能传递给反应中心叶绿素蛋白复合体,由后者进行光化学反应。
6. 从丙酮酸形成葡萄糖共消耗6个高能磷酸键。
()答案:正确解析:7. 电子传递抑制剂和解偶联剂都可阻止电子的传递。
()答案:错误解析:8. Holliday中间体无论以何种方式进行拆分,都会在两条DNA分子上留下一段异源双链区。
()答案:正确解析:9. 淀粉,糖原,纤维素的生物合成均需要“引物”存在。
硫酸安普霉素及其制剂的研究进展
1、安普霉素概况安普霉素(Apramycin)亦称阿泊拉霉素,由黑暗链霉菌族菌产生的一种氨基环醇类抗生素,通过干扰原核生物核蛋白质的合成而抑制细菌的繁殖。
安普霉素在活体内外,可有力阻止蛋白质合成的易位阶段,该化合物以硫酸盐在兽医上应用。
具有广谱抗菌活性的畜禽专用安普霉素是美国于60年代研制出的一类抗生素,对畜禽感染的革兰氏阴性菌有较强抗菌活性,特别是对其他抗生素耐药的大肠杆菌和沙门氏菌等有强抗菌作用,且不易产生耐药性,有广泛的市场前景和需求,国内先后有多家进行了研制。
我国学者近年来对国产安普霉素进行了试验研究。
报道显示了对仔猪黄白痢的治疗效果良好,可以预混剂或粉针形式应用。
以中国科学院武汉植物研究所王有为研究员为首的科研人员针对国家畜牧养殖业的需求,着重解决畜禽的肠道感染和耐药性问题,在安普霉素单组分高产菌种筛选认证、免疫屏障促生长机制、安全应用技术等方面作出了创新性贡献,通过诱变筛选出了稳定高产的单组分安普霉素生产菌种,研究出成熟的生产工艺,对安普霉素的药理学、毒理学、动物临床、对猪与鸡生产性能的影响及饲用安全性等进行了全面、系统的研究,取得了创新性成果,并获得了二类新兽药证书[1]。
据《中国农村科技》2001年8期报道,中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所与沈阳药科大学合作开发研制的硫酸安普霉素,对畜禽多种致病菌均有很强的抑杀作用。
主要用于治疗由大肠杆菌、沙门氏菌、巴氏杆菌、链球菌引起的多种畜禽传染病,尤对猪、鸡白痢病有良好的治疗效果,据数千例病例的疗效统计,对仔猪白痢的治愈率在94%以上。
徐忠赞等以一定浓度添加于饲料中。
应用表明,以0.01%浓度饲料添加硫酸安普霉素预混剂,治疗仔猪白痢用量少,治愈率高,此外还可促进增重,提高饲料转化率;另据其介绍,以含量40%的硫酸安普霉素治疗时,配成20mg/ml的水溶液,患猪每天口服3ml,每日l次,连用7天,在第5天时患猪停止腹泻,精神好转,食欲恢复,治愈率为93.3%。
超高效液相色谱-串联质谱法测定猪肾中安普霉素的残留量
第43 卷第 5 期2024 年5 月Vol.43 No.5787~791分析测试学报FENXI CESHI XUEBAO(Journal of Instrumental Analysis)超高效液相色谱-串联质谱法测定猪肾中安普霉素的残留量韩超1,周秀锦2,陈瑶3,林宇3,叶明立1,李舟3*(1.浙江树人学院生物与环境工程学院,浙江杭州310015;2.舟山海关综合技术服务中心,浙江舟山316000;3.温州海关综合技术服务中心,浙江温州325027)摘要:建立了猪肾中安普霉素残留量的超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)测定方法。
猪肾样品以磷酸二氢钾溶液提取,经HLB固相萃取柱净化后,采用CAPCELL PAK MG Ⅱ C18(2.0 mm×150 mm,5 μm)色谱柱分离,以0.1%甲酸水溶液和甲醇为流动相进行梯度洗脱。
采用电喷雾离子源正离子模式扫描,多反应监测(MRM)模式进行检测,基质匹配同位素内标法定量。
安普霉素在20~200 μg/L质量浓度范围内线性良好,相关系数(r2)为0.999 3,方法定量下限为10.0 μg/kg。
在10、20、100 μg/kg加标水平下的平均回收率为85.5%~94.6%,相对标准偏差(RSD)不大于5.9%。
该方法基于HLB固相萃取柱净化,基质匹配同位素内标法定量,具有操作简单、定性准确、灵敏度高的特点,适用于猪肾中安普霉素残留量的测定。
关键词:超高效液相色谱-串联质谱法;安普霉素;猪肾;基质匹配;同位素内标中图分类号:O657.63;TS207.3文献标识码:A 文章编号:1004-4957(2024)05-0787-05Determination of Apramycin Residue in Pig Kidney by Ultra Perfor⁃mance Liquid Chromatography-Tandem Mass SpectrometryHAN Chao1,ZHOU Xiu-jin2,CHEN Yao3,LIN Yu3,YE Ming-li1,LI Zhou3*(1.College of Biology and Environmental Engineering,Zhejiang Shuren University,Hangzhou 310015,China;2.Comprehensive Technical Service Center of Zhoushan Customs,Zhoushan 316000,China;3.ComprehensiveTechnical Service Center of Wenzhou Customs,Wenzhou 325027,China)Abstract:An ultra performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry(UPLC-MS/MS)method for the determination of apramycin residue in pig kidney was established. The pig kidney sam⁃ples were extracted with KH2PO4 solution and purified by HLB solid phase extraction. The separation was performed by CAPCELL PAK MG ⅡC18(2.0 mm×150 mm,5 μm) column by gradient elution,with 0.1% formic acid aqueous solution and methanol as mobile phases. The compound was analyzed in electrospray ion source positive ion mode under multi-reaction monitoring(MRM) mode. The ma⁃trix-matched isotope internal standard method was used for quantification.Apramycin showed good linearity in the concentration range of 20-200 μg/L with a correlation coefficient(r2) of 0.999 3. The limit of quantification was 10.0 μg/kg. The average recoveries at spiked levels of 10,20,100 μg/ kg were 85.5%-94.6%with relative standard deviations(RSDs)not greater than 5.9%.Based on HLB solid phase extraction column purification and quantification by matrix-matched isotope internal standard method,this method has the characteristics of simple operation,accurate qualitative and high sensitivity. It is suitable for the determination of ampramycin residue in pig kidney.Key words:ultra performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry;apramycin;pig kidney;matrix-match;isotopic internal standard氨基糖苷类抗生素因价格低廉且具有广谱抗菌性[1],被广泛应用于禽兽养殖过程中禽霍乱、牛乳腺炎等疾病的治疗和预防[2-3],还可作为促生长剂添加在饲料中。
2023军队文职公开招聘《农学》预测题及答案
2023军队文职公开招聘《农学》预测题及答案学校:________ 班级:________ 姓名:________ 考号:________一、单选题(35题)1.嘌呤环中的N7来于:A.天冬氨酸B.谷氨酰胺C.甲酸盐D.甘氨酸2.蛋白质生物合成是指()。
A.蛋白质分解代谢的逆过程B.由氨基酸自发聚合成多肽C.氨基酸在氨基酸聚合酶催化下连接成肽D.由mRNA上的密码子翻译成多肽链的过程3.产于新疆的哈密瓜比种植于大连的甜,主要是由于()。
A.光周期差异B.温周期差异C.土质差异4.终止密码有三个,它们是()。
A.AAACCCGGGB.UAAUAGUGAC.UCAAUGAGUD.UUUUUCUUGACCGCCU5.发生在同源序列间的重组称为()。
A.人工重组B.随机重组C.位点特异的重组D.同源重组6.核糖体上A位点的作用是()。
A.接受新的氨酰基-tRNA到位B.含有肽转移酶活性,催化肽键的形成C.可水解肽酰tRNA.释放多肽链D.是合成多肽链的起始点E.接受肽酰基-tRNA结合到位7.下列消化腺中,不分泌消化酶的是()A.肝B.唾液腺C.胰腺D.胃腺8.糖酵解时下列哪对代谢物提供~P使ADP生成ATP?()。
A.3-磷酸甘油醛及6-磷酸果糖B.1,3-二磷酸甘油酸及磷酸烯醇式丙酮酸C.3-磷酸甘油酸及6-磷酸葡萄糖D.1-磷酸葡萄糖及磷酸烯醇式丙酮酸9.犬心电图检查见QRS综合波和T波完全消失,代之以形状、大小、间隔各异的扑动波。
最可能的心律失常心电图诊断是()。
A.心室扑动B.室性逸搏C.心房扑动D.窦性心动过速E.阵发性心动过速10.肺活量等于()A.潮气量+补呼气量B.潮气量+补吸气量C.潮气量+补吸气量+补呼气量D.肺容量-补吸气量11.人的基本生命中枢位于()。
A.延髓B.脑桥C.下丘脑D.大脑皮层E.小脑12.肺活量等于()。
A.潮气量+补呼气量B.潮气量+补吸气量C.潮气量+补吸气量+补呼气量D.肺容量-补吸气量E.肺容量-补呼气量13.ABA GA和类胡萝卜素都是由()单位构成的。
(华东理工生物化学习题集)第三部分 酶学
C、硫胺素 E、尼克酸
D、吡哆胺
11、酶的变构调节是 A、是一种共价调节 B、是调节亚基上发生磷酸化 C、是不可逆的 D、其反应动力学不符合米氏方程 E、所有的变构酶都有一个调节亚基和一个催化亚基 12、下列不属于蛋白激酶的是 A、磷酸化酶 b 激酶 C、表皮生长因子受体 E、蛋白激酶 C 13、酶的最适温度 A、都低于 65℃ C、比酶的变性温度低 5℃ E、全部在 25℃ 左右
31、胰羧肽酶 A 若遇_____为羧基端时,酶作用受到阻碍 A、脯氨酸 B、苯丙氨酸 C、门冬酰胺 D、组氨酸 32、醛缩酶的作用机制中关键点是 A、电荷接力系统的作用 B、赖氨酸ε—NH2 的碱催化 C、形成 Schiff 碱 D、金属离子的过酸作用使 C—C 键断裂 33、胰凝乳蛋白酶的最适 pH 在 A、3.5︿4.5 B、4.5︿5.5 C、7.5︿8.5 D、10 左右 34、米氏常数 Km 值 A、随酶浓度增大而增大 C、随底物浓度增大而减小
A、Zn2 、Mg2 、Mo2 + + + C、Ca2 、Zn2 、Ca2
+ ++Βιβλιοθήκη B、Zn2 、Cu2+、Zn2+ + + + D、Zn2 、Cu2 、Mn2
+
64、人体肝脏内的醇脱氢酶早已提纯和结晶了,晶体结构也已经测定, 作用机制已经基本清楚,它的生理功能是 A、产生酒精 B、使乙醇代谢 C、防止乙醛中毒 D、不清楚 65、米氏常数 Km 是一个用来度量 A、酶和底物亲和力大小的常数 B、酶促反应速度大小的常数 C、酶被底物饱和程度的常数 D、酶的稳定性的常数 66、遍在蛋白(ubiquitin)的功能之一是 A、起折叠酶作用 B、促进某些酶或蛋白质降解 C、促进某些酶生物合成 D、改变酶的构象 67、酶与配基结合实验数据用 Scatchard 作图,下列哪种情形说明酶和配基结合 具有正协同性 A、S 型曲线 B、斜率大于 1 直线 C、斜率为 1 直线 D、凸型 68、已知某种酶其活性部位有 Arg,Lys 残基参与底物结合,因此 可考虑选用哪种柱层析做为分离该酶的关键步骤 A、DEAE—纤维素 B、磷酰化纤维素 C、苯基化葡聚糖 D、三乙基氨基纤维素 69、胰岛素受体和一些生长因子(如 EGF)受体,也是一种酶,它是 A、酪氨酸激酶 B、丝氨酸或苏氨酸激酶 C、腺苷酸环化酶 D、磷酸化酶 70、底物引进一个基团以后,引起酶与底物结合能增加,此时酶催化反应速度增大, 是由于 A、结合能增大 B、增加的结合能被用来降低反应活化能 C、增加的结合能被用来降低 Km D、增加的结合能被用来增大 Km 71、5︿磷酸核糖与 ATP 作用生成 5︿磷酸核糖焦磷酸(PRPP),催化这一反应的酶是 A、磷酸核糖激酶 B、磷酸核糖焦磷酸激酶 C、磷酸核糖酶 D、ATP 激酶 72、酶反应速度对底物浓度作图,当底物浓度达一定程度时,得到是零级反应, 对此最恰当解释是 A、形变底物与酶产生不可逆结合 B、酶与未形变底物形成复合物 C、酶的活性部位为底物所饱和 D、过多底物与酶发生不利于催化反应的结合
必修二第四章第2节《基因对性状的控制》导学案
内容图解(T 确信结论 )T可能正确的结论第四章第二节 基因对性状的控制课前预习学案预习目标:了解中心法则的主要内容;举例说明基因与性状的关系 预习内容1?中心法则的提出(1 )提出人: ________________ ■ (2)内容:(3) 完善后的中心法则内容:2 ?基因对性状的控制(1)基因通过控制过程,进而控制生物体的。
举例: 控制會成 催优豌豆珂拉基因 ----- > ________________ — ?合咸淙粉,豌豆圆粒【饱満)基困芙变J不能控制合成因 ----- 淀粉分支繭*不能合成 _______ ,现豆⑵基因通过控制蛋白质结构直持控 制生物性忧 举例 控制 血红蛋白基因一血红蛋白,正常红细胞喊垦替换| 控制异常血红蛋白基因一异常血红蛋白 '漏刀形红细胞曲血症3.基因、蛋白质、性状的关系(1 )基因与性状不是简单的 ___________ 关系(2)基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间存在复杂的相互作用。
三、提出疑惑同学们,通过你的自主学习,你还有哪些疑惑,请把它填在下面的表格中课内探究学案、学习目标 ⑴解释中心法则的基本内容 ⑵举例说明基因与性状的关系 二、学习过程探究活动一:中心法则的提出及发展图解表示出遗传信息的传递有哪5个过程(1) 以DNA为遗传物质的生物遗传信息一⑵以RNA为遗传物质的生物遗传信息一思考的自我复制和逆转录在正常细胞结构的生物体内能发生吗探究活动二、基因、蛋白质与性状的关系1中心法则与基因表达的关系RNAMH联轼攥帝檢羁核苟fife序列-------------- ftMRfleflig罠缙息---码手)⑴ __________________ 体现了遗传信息的传递功能,发生在_______________________(2) _______________ 体现了遗传信息的表达功能,发生在 _______________________思考:①所有的活细胞才能进行DNA的复制吗?都能进行转录和翻译吗?②tRNA、rRNA、mRNA匀是转录产生的吗?都在翻译过程中发挥作用吗2•基因对性状的控制方式与影响因素1. 基因控制性状需经过一系列步骤,基因控制性状有如下两种方式(1) 直接逢径:基因翹结构匿白质也如胞结构空生物性狀?如镰刀型细胞贫血症,秦性纤维病的摘因柑斡判悴制璋制馄)间笺逢轻:基因」画或激柬-一细胞代谢》生物性状,如白化kt豌豆的粒型.,过程中过程中。
2019-2020新人教版化学选修5单元测试:第三章检测
第三章检测(时间:90分钟满分:100分)、单项选择题(本题包括18小题,每小题3分,共54分)1•在阿司匹林的结构简式(如图)中①②③④⑤⑥分别标出了其分子中的不同的键。
将阿司匹林与足量NaOH溶液共热,发生反应时断键的位置是()0®A.①④B.②⑤C.③④D.②⑥解析:从阿司匹林的结构可知其具有酯基和羧基,所以与氢氧化钠溶液共热时会发生酯的水解而断裂②键,发生酸碱中和而断裂⑥键。
答案:D2. 下图是一些常见有机物的转化关系,关于反应①~⑦的说法不正确的是()① X、U-'Sl乙烷a乙烯=乙酔一Stf 乙豔豪乙烯乙酸厶聒A. 反应①是加成反应B.只有反应②是加聚反应C.只有反应⑦是取代反应D.反应④⑤⑥是取代反应解析:本题考查常见有机物转化关系及反应类型。
A项乙烯与溴单质发生加成反应,正确;B项乙烯含有不饱和键,能发生加聚反应得聚乙烯,正确;C项④⑤⑥⑦都是取代反应, 错误;D项正确。
答案:C3. 香叶醇是合成玫瑰香油的主要原料,其结构简式如图,下列有关香叶醇的叙述正确的是()}{A. 香叶醇的分子式为C10H18OB. 不能使溴的四氯化碳溶液褪色C. 不能使KMnO4酸性溶液褪色D. 能发生加成反应不能发生取代反应解析:根据碳原子的四价原则补齐氢原子,直接查出C、H的原子个数,A选项正确;该有机物分子中含有碳碳双键,B、C选项错误;含有甲基、醇羟基,所以可以发生取代反应,D 选项错误。
答案:A4. 某化妆品的组分Z具有美白功效,原从杨树中提取,现可用如下反应制备:下列叙述错误的是()A. X、Y和Z均能使溴水褪色B. X和Z均能与NaHCO3溶液反应放出CO2C. Y既能发生取代反应,也能发生加成反应D. Y可作加聚反应单体,X可作缩聚反应单体解析:X与溴水发生取代反应,丫与溴水发生加成反应,二者均可使溴水褪色,A项正确;酚羟基不能与NaHCO3反应放出CO2,B项错误;丫中含有苯环,既可以发生取代反应,也可以发生加成反应,C项正确;Y中含有碳碳双键可以发生加聚反应,X中含有酚羟基可以与HCHO 发生缩聚反应,D项正确。
临床执业医师考试真题解析生化第九单元核苷酸代谢
第九单元核苷酸代谢第—节核苷酸代谢一、两条嘌呤核苷酸合成途径的原料嘌呤核苷合成有两条途径,一条是从头合成,另一条是补救合成。
(—) 嘌呤核苷酸从头合成途径的原料及简要途径。
1.嘌呤碱合成的元素来源嘌呤环N1来自天冬氨酸,C2、C8来自一碳单位(见前),N3、N9来自谷氨酰胺,C6来自CO2、C4、C5和N7来自甘氨酸.2.从头合成途径简述分两阶段进行,即先合成次黄嘌呤核苷酸(IMP),再转变为AMP和GMP。
反应从5磷酸核糖始,经磷酸核糖焦磷酸(PRPP)、5磷酸核糖胺(PRA)生成等多步反应,生成IMP,见第二节。
(二)嘌呤核苷酸的补救合成利用现成的嘌呤或嘌呤核苷合成嘌呤核苷酸,称为补救合成。
参与补救合成有两种特异性酶:腺嘌呤磷酸核糖转移酶(APRT)和次黄嘌呤-鸟嘌吟磷酸核糖转移酶(HGPRT)。
由PRPP提供磷酸核糖,两种酶分别催化AMP、IMP和GMP的补救合成。
二、嘌呤核苷酸的分解代谢产物细胞中的嘌呤核苷酸在核苷酸酶的作用下水解成核苷及无机磷酸。
核苷经核苷磷酸化酶作用,分解成自由的碱基及磷酸核糖。
嘌呤碱既可参与核苷酸补救合成途径,也可进一步水解。
嘌呤碱最终分解产物是尿酸,体内尿酸过多可引起痛风症。
【执业】1.嘌呤碱在体内分解的终产物是A.次黄嘌呤B.黄嘌呤C.别嘌呤醇D.氨、CO2和有机酸E.尿酸答案:E三、两条嘧啶核苷酸合成途径的原料体内嘧啶核苷酸合成途径也有从头合成,补救合成两条途径。
(—)嘧啶核苷酸从头合成途径原料及简要途径1。
嘧啶碱合成的元素来源嘧啶环的C2来自C02、N3来自谷氨酰胺,C4、C5、C6及N1来自天冬氨酸。
2.从头合成途径简述嘧啶核苷酸的合成可分为如下阶段进行,即①氨基甲酰磷酸的合成:CO2与谷氨酰胺在氨基甲酰磷酸合成酶II催化下,先合成氨基甲酰磷酸;②尿嘧啶核酸的生成:氨基甲酰磷酸与天冬氨酸缩合,经多步反应生成尿嘧啶核苷酸(UMP);③胞嘧啶核苷酸的生成:UMP在磷酸激酶催化下、接受ATP的磷酸基,变为UTP,后者再接受谷氨酰胺的酰胺基、转变为胞嘧啶核苷三磷酸(CTP);④脱氧胸腺嘧啶核苷酸的生成:UDP还原成dUDP,dUDP脱磷酸成dUMP,dUMP在胸腺嘧啶核苷酸(胸苷酸)合成酶催化下甲基化(由N5、N10甲烯四氯叶酸供给一碳单位)生成脱氧胸腺嘧啶核苷酸(dTMP)。
普鲁兰多糖资料
普鲁兰多糖简介普鲁兰多糖是一种以玉米为原料发酵而成的胞外水溶性粘质多糖,又名短梗 霉多糖、茁霉多糖,英文名 Pulullan ,它是 1938 年由R . Bauer 发现的一种特 殊的微生物多糖。
该多糖主要是由麦芽三糖通过 α-1, 6 糖苷键连接而成。
由 于该多糖独特的结构和性质,在医药、食品、石油、化工等行业具有广泛的应用 前景。
因其在自然界可被微生物降解利用, 不会引起环境污染, 故被誉为无公害 塑料。
2022 年 5 月 19 日.国家卫生部发布了第 8 号公告,普鲁兰多糖为新增四 种食品添加剂产品之一,可在糖果、巧克力包衣、膜片、复合调味科和果蔬汁饮 料中用作被膜剂和增稠剂。
CAS 号份子式一、生产工艺9057-2-7 (C37H62O30)n二、普鲁兰多糖的性质非还原性多糖,性质可以表现于以下几个方面。
1、 无毒性、 安全性玉米淀粉葡萄糖发酵粗制普鲁兰多糖成品烘干 精制 菌种普鲁兰多糖是无色、无味、无臭的高份子物质,非晶体的白色粉末,是非离子性、根据普鲁兰多糖的急性、亚急性和慢性毒性试验、变异源性试验结果,即使普鲁兰多糖的投用量达到 LD50(半致死剂量)的界限量 15g/kg,普鲁兰多糖都不会引起任何生物学毒性和异常状态的产生,所以用于食品和医药工业十分安全。
2、溶解性普鲁兰多糖能够迅速溶解于冷水或者温水,溶解速度比羧甲基纤维素、海藻酸钠、聚丙烯醇、聚乙烯醇等快二倍以上,溶液中性,不离子化、不凝胶化、不结晶。
可与水溶性高份子如羧甲基纤维素、海藻酸钠和淀粉等互溶,不溶于乙醇、氯仿等有机溶剂。
但其酯化或者醚化后,其理化性质将随之改变。
根据置换度不同,可分别溶于水和丙酮、氯仿、乙醇及乙酸乙酯等有机溶剂。
3、稳定性普鲁兰多糖的份子呈线状结构,因此与其他多糖类相比,普鲁兰多糖水溶液粘性较低,不会形成胶体,是粘附性强的中性溶液。
不易受pH 值或者各种盐类影响,特别对食盐维持稳定的粘度。
此外, pH 值在 3 以下时若长期加热,会与其他多糖一样,部份分解,从而导致溶液粘度下降。
西安大学生物工程学院2020级《生物化学》考试试卷(24)
西安大学生物工程学院2020级《生物化学》课程试卷(含答案)__________学年第___学期考试类型:(闭卷)考试考试时间:90 分钟年级专业_____________学号_____________ 姓名_____________1、判断题(50分,每题5分)1. 辅酶Ⅰ和辅酶Ⅱ都是由烟酰胺转化来的。
()[中山大学2019研]答案:正确解析:在体内烟酰胺与核糖、磷酸、腺嘌呤组成脱氢酶的辅酶,主要是烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+,辅酶I)和烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADP+,辅酶Ⅱ),其还原形式为NADH和NADPH。
2. mRNA的编码区不含有修饰核苷酸。
()答案:正确解析:3. 只有在很高或很低pH时,氨基酸才主要以非离子化形式存在。
()答案:错误解析:在水溶液中氨基酸的非离子化形式从来不会占优势。
4. 胰高血糖素通过促进肝糖原和肌糖原的降解使血糖升高。
()答案:错误解析:胰高血糖素并不使肌糖原降解。
5. 20种天然氨基酸中只有Thr和Ile具有两个手性碳原子,故具有两对旋光对映体。
()答案:正确解析:6. 测定酶活力时,一般测定产物生成量比测定底物消耗量更为准确。
()答案:正确解析:7. 羧肽酶A的分子外部主要是α螺旋构象,分子内部主要是β折叠的构象。
()答案:正确解析:8. 生物膜中的糖都与脂或蛋白质共价连接。
()答案:正确解析:9. 除翻译外,DNA的复制、转录、反转录都按碱基互补原则进行。
()答案:正确解析:10. 具有正协同效应的酶,其Hill系数总是大于1。
()答案:正确解析:2、名词解释题(25分,每题5分)1. 核酶(ribozyme)答案:核酶(ribozyme)是指具有催化功能的RNA。
酪氨酸是生物催化剂,可降解特异的mRNA序列。
核酶又称核酸类酶、核酶类酶RNA。
它的发现打破了酶是蛋白质的传统观念。
核酶通过催化靶位点RNA链中磷酸二酯键的断裂,特异性地剪切底物RNA分子,从而阻断靶基因的表达。
氨基糖苷类抗生素生物合成基因研究进展_程杉
收稿日期:2002-05-22作者简介:程杉(1978-),女(汉族),黑龙江通河人,在读硕士,T el :(024)23843711-3770,E -mail :firhill @sina .com 。
文章编号:1006-2858(2003)01-0060-05氨基糖苷类抗生素生物合成基因研究进展程 杉,夏焕章(沈阳药科大学制药工程学院,辽宁沈阳 110016)摘要:目的对氨基糖苷类抗生素生物合成基因的研究进展作一综述。
方法按照化学结构类型,分别介绍了有糖苷取代的氨基环己醇类抗生素和2-脱氧链霉胺类抗生素的生物合成基因的研究状况,以及氨基糖苷类抗生素生物合成基因的特点。
结果与结论氨基糖苷类抗生素生物合成基因具有很多共同的特点,为进一步对氨基糖苷类抗生素生物合成基因进行克隆、研究及基因改造提供了参考。
关键词:氨基糖苷类抗生素;生物合成基因;综述中图分类号:R 933 文献标识码:A 氨基糖苷类抗生素(aminoglycoside antibi -otics )是一类结构中既有氨基糖苷又含有氨基环醇的抗生素。
按其结构划分,氨基糖苷类抗生素可以分为两大类,一类是有糖苷取代的氨基环醇类,链霉素、福提霉素、潮霉素属于这一类抗生素。
研究表明,这一部分的生物合成是从青蟹肌醇开始的。
通过对链霉素和福提霉素生物合成机制的研究,对其遗传学及酶作用机制已有了较透彻的了解。
另一类氨基糖苷类抗生素是以2-脱氧链霉胺为母体的一类衍生物,临床上主要应用的氨基糖苷类抗生素大多属于这一类,例如新霉素、卡那霉素、丁酰苷菌素、庆大霉素、妥布霉素、紫苏霉素、相模湾霉素等[1]。
近年来,随着分子生物学的发展,很多临床上非常重要的抗生素的生物合成基因已经研究清楚,例如β-内酰胺类抗生素(青霉素类、头孢菌素类)、多肽类抗生素(短杆菌肽等)、多聚酮类抗生素(大环内酯类、四环类),而对临床上应用非常广泛的氨基糖苷类抗生素生物合成基因的研究却还较少,尤其是对其中主要的一大类2-脱氧链霉胺类抗生素生物合成基因的相关报道更少[2]。
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中国科学 C 辑 生命科学 2006, 36 (1): 35~42 35安普霉素的生物合成: 辛二糖C7′-N 上甲基的甘氨酸来源*许铭翾①† 朱颖旻①† 金志坤①武慧渊②李相丰②杨蕴刘①焦瑞身①姜卫红① 吴厚铭③ 田 威② 白秀峰②* 赵国屏①*(① 中国科学院上海生命科学院上海植物生理生态研究所分子微生物实验室, 上海 200032; ② 沈阳药科大学制药系,沈阳 110016; ③ 中国科学院上海有机化学研究所生命有机化学国家重点实验室, 上海 200032)摘要 安普霉素是一类结构特殊的氨基糖苷类抗生素, 其分子中含一个稀有的辛二糖结构单元. 迄今为止, 尚无关于安普霉素生物合成途径及其前体化合物的完整报道. 研究发现, 向发酵培养基中添加甘氨酸和丝氨酸均可以出现在菌体生长保持基本不变的情况下促进抗生素产量的现象, 表明甘氨酸和/或丝氨酸可能参与了安普霉素的合成. [2-13C]甘氨酸示踪实验的核磁共振(NMR)检测结果表明, 甘氨酸专一地掺入安普霉素辛二糖环C7′-N 甲基. 同时发现, 菌体胞内的S 腺苷甲硫氨酸(SAM)水平上升与外加甘氨酸的量呈正比, 但是甲硫氨酸的加入会抑制安普霉素的合成. 据报道, 甲硫氨酸对结构中含有甲基取代基的抗生素, 如对rapamycin 的 生物合成中转甲基过程有抑制作用. 由此推测, 尽管甲硫氨酸本身对抗生素产量呈抑制作用, 甘氨酸仍然可能通过甲硫氨酸循环提供甲基. 此外, [2-13C,15N]丝氨酸的示踪实验结果表明丝氨酸也可能作为安普霉素的限制性前体物参与了NH 2的合成.关键词 黑暗链霉菌 安普霉素 辛二糖 13C-NMR [2-13C]甘氨酸 15N-NMR[2-13C, 15N]丝氨酸收稿日期: 2005-08-07; 接受日期: 2005-09-13 † 同等贡献* 联系人, E-mail: baixiufengph@ ; gpzhao@ , mxxu@安普霉素也称为尼拉霉素组分2. 尼拉霉素是由黑暗链霉菌(Streptomyces tenebrabrius )产生的氨基糖苷类复合物[1,2]. 安普霉素的结构非常独特, 其分子中含有一个β型吡喃糖苷8碳双环构型的氨基糖结构,这一结构明显区分于其他氨糖类抗生素[3~6]. 迄今为止, 已报道的具有该辛二糖环结构的氨糖类抗生素只有3种: 安普霉素、氧化安普霉素和糖霉素(KA-686, 4″-去氨-4″-羟基安普霉素)[7,8]. 氧化安普霉素就是尼36中国科学C辑生命科学第36卷拉霉素的组分因子7, 而糖霉素的产生菌Saccharo- polyspora hirsute ATCC 27875的同时也能产生微量的安普霉素[6]. 因此, 我们推测类似安普霉素的含辛二糖结构的氨糖类抗生素具有相似的特殊的合成途径[1]. 安普霉素的另外两个结构单元(图1)为4-氨基-4-去氧-D-α-葡萄糖和2-脱氧链霉胺(2-DOS).图1 安普霉素的化学结构安普霉素分子中包含3个结构单元: Ⅰ示4-氨基-4-去氧-D-α-葡萄糖; Ⅱ示辛二糖; Ⅲ示2-脱氧链霉胺. 对本文中未涉及的C原子未加以标记, 源于[2-13C]甘氨酸的辛二糖N-CH3以*号标注据报道, 与其他氨基糖苷类抗生素类似[9~11], 标记的葡萄糖前体可掺入安普霉素的所有结构单元: 辛二糖的C1-C6, 2-DOS和4-氨基-4-去氧葡萄糖[1]. 对安普霉素产生菌阻断突变株中间体积累分析的研究表明安普霉素的合成顺序有可能如下式:2-DOS→巴龙霉胺→安普霉胺→安普霉素.式11)本文研究了向发酵培养基中添加不同的氨基酸对黑暗链霉菌菌体生长及安普霉素产量的影响. 添加甘氨酸对安普霉素产量的促进作用, 提示甘氨酸可能是安普霉素生物合成过程中的限制性前体物. [2-13C]甘氨酸示踪实验证实了甘氨酸能够掺入辛二糖C7′-N甲基.1 材料与方法1.1 菌株, 培养基和培养条件(1) 菌株: 黑暗链霉菌ATCC 17920[6]产生尼拉霉素的两个组分: 组分Ⅱ安普霉素和组分Ⅶ氧化安普霉素. 本研究中的菌株UD2为ATCC 17920的阻断突变株, 只产单一组分的安普霉素.(2) 培养基:斜面培养基: 1%葡萄糖, 0.3%碳酸钙, 0.3%蛋白胨, 1.0%黄豆粉, 0.2%酵母膏, 1.1%琼脂粉(灭菌前pH调至7.4).种子培养基: 成分与斜面培养基相同, 但不加琼脂粉.发酵培养基: 2.0%葡萄糖, 4.0%淀粉, 5.0%黄豆粉, 0.5%碳酸钙和0.2%硫酸镁(灭菌前pH调至7.0). 发酵培养基中的固体成分先在沸水中煮3次, 每次30 min, 残渣用纱布虑弃.(3) 培养条件: 孢子或菌丝体接种至斜面培养基, 培养5天后, 转种至种子培养基, 培养16~20 h; 再以十分之一量转种至发酵培养基中(装量为30 mL的250 mL三角瓶); 37℃恒温, 旋转摇床220 r/min, 避光连续培养4天[6].1.2 抗生素效价的测定以枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)为指示菌用杯碟法测定抗生素效价[2].1.3 安普霉素的纯化通过离心(8000 r/min, 5 min)或过滤的方法除去发酵液中的不溶物和菌丝体. 所得发酵液中加入0.2%草酸以沉淀发酵液中的蛋白, 10000 r/min离心5 min, 收集上清. 上清用NaOH回调pH至7~8后, 过预平衡的HD-2的离子交换树脂(相当于Amberlite CG-50(氨型)树脂, 25 mL发酵液/g树脂, 中国上海华震公司), 饱和后的柱子用蒸馏水洗涤, 然后以0.1%~0.5%的氨水进行梯度洗脱. 洗脱液以磷酸钨沉淀反应进行监测, 收集呈阳性的洗脱组分, 通过冷冻干燥浓缩至终浓度为200 mg/mL的浓溶液. 进一步以制备型硅胶(60H, E. Merck. Art.7736)薄层层析纯化, 溶剂系统为醋酸氨(10%):甲醇(1:1), 层析完后, 以茚三酮显色反应来确定安普霉素的层析条带. 收集条带, 以蒸馏水洗脱硅胶粉, 收集洗脱液, 冷冻干燥浓缩至白色粉末(纯度900 µg/mg)供核磁共振(NMR) 检测.1) 李相丰等, 未发表第1期许铭翾等: 安普霉素的生物合成: 辛二糖C7′-N上甲基的甘氨酸来源371.4 S腺苷甲硫氨酸(SAM)的定量分析SAM的浓度用HPLC法[12]定量检测.1.5 同位素掺入的检测[2-13C]甘氨酸购自ISOTEC公司. 转种后36 h, 将[2-13C]甘氨酸添加到发酵培养基中. 13C-NMR检测仪器为瓦里安 XL-100傅立叶变换检测仪. 13C标记的产物及自然丰度的产物在平行的条件下进行检测. 15N的NMR检测参见文献[13].2 结果2.1 在发酵培养基中分别添加丝氨酸、甘氨酸或苏氨酸能显著提高黑暗链霉菌UD2安普霉素的产量选择向发酵培养基中分别添加不同的氨基酸来研究它们对抗生素生物合成的影响. 结果表明, 5种氨基酸对抗生素的合成具有促进或抑制作用(图2). 单独添加甘氨酸, 丝氨酸或苏氨酸使抗生素产量明显增加, 相反, 甲硫氨酸和半胱氨酸的加入使产量降低, 但均未发现对菌体生长都有明显的影响.2.2 [2-13C]甘氨酸能够有效地掺入到安普霉素中并标记到辛二糖C7′-N的甲基上在多数细菌的初级代谢中, 丝氨酸和甘氨酸可以相互转化, 如式2; 同时, 苏氨酸也可以转化成甘氨酸和丝氨酸[14,15]. 选择甘氨酸进行同位素示踪实验, 可图2 不同氨基酸对安普霉素产量的影响待试氨基酸在转种后, 发酵0 h时加到发酵培养基中. 对照为加同样体积的无菌水, 氨基酸的终浓度除甲硫氨酸为0.1%(w/v)外, 其余为0.3%式2研究甘氨酸是如何参与安普霉素的生物合成的.(1) 甘氨酸掺入实验条件的优化: 如图3(a)所示, 当甘氨酸的添加量为0.3%(w/v, 终浓度10 mmol/L) 时, 抗生素的产量最高. 图3(b)表明, 在发酵36 h加入0.3%的甘氨酸, 抗生素产量的增加幅度最大, 发酵结束后单位菌体的抗生素效价能达到约500 U/g.图3 在黑暗链霉菌UD2的发酵中添加甘氨酸的实验条件优化(a) 在发酵0 h时加入甘氨酸, 浓度0.1%~0.7%, 发酵96 h后收获; (b) 0.3%的甘氨酸分别于发酵0, 12, 24, 36, 48, 72 h时加入, 发酵96 h后同法测定抗生素效价38中国科学C辑生命科学第36卷黑暗链霉菌生长曲线实验结果表明, 转种发酵至36 h,菌体的生长进入平台期(数据未显示)次级代谢产物,如安普霉素, 在这个时期开始合成. 此时, 向培养基中添加0.3%的甘氨酸能够被菌体最好的利用. 因此,接下来的同位素掺入实验将按照上述条件进行.(2) [2-13C]甘氨酸的掺入: 按上述优化的条件向发酵培养基中添加[2-13C]甘氨酸(丰度25%). 安普霉素的13C-NMR图谱参见文献[13], [2-13C]甘氨酸标记安普霉素的检测结果见图4, 化学位移值见表1.表1 自然丰度和[2-13C]甘氨酸标记的安普霉素的化学位移值碳原子自然丰度安普霉素的化学位移值标记安普霉素的化学位移值1 50.410 51.0252 35.376 34.9953 49.458 49.8794 86.761 86.6335 76.030 76.4326 77.220 76.7991′ 100.660 100.660 2′ 49.000 49.458 3′ 31.878 32.226 4′ 67.221 67.606 5′ 70.298 70.829 6′ 65.500 65.884 7′ 61.599 62.021 8′ 95.734 96.118 1″ 94.672 95.203 2″ 70.994 71.506 3″ 73.502 74.015 4″ 52.388 52.901 5″ 72.733 73.191 6″ 60.958 61.489 N-Me 32.134 32.226通过比较自然丰度(上)和[2-13C]甘氨酸标记(下)的安普霉素的13C-NMR图谱可以确定[2-13C]甘氨酸标记碳原子在安普霉素分子中的分布. 当选定一个已知的碳峰作为参照时, 即可计算出每个碳峰的积分强度. 鉴于所得的13C-NMR图谱中, C1′的碳峰不会因加入了前体而发生改变, 故被选作为参照峰[1].有关[2-13C]甘氨酸掺入的NMR研究结果(图4)表明, 仅有N-CH3的一个碳被标记; 也就是说, [2-13C]甘氨酸专一而有效地标记在N-CH3, [2-13C]甘氨酸标记的和自然丰度的安普霉素N-CH3峰高的积分比为 4.95:1, 证实了C7′的N-甲基来源于甘氨酸, 这与之前的喂饲实验结果一致(图2), 甘氨酸很可能是安普霉素生物合成中的限制性前体.2.3 在黑暗链霉菌发酵过程中添加甘氨酸能够明显提高菌体胞内的SAM水平在初级代谢中甘氨酸主要是通过甲硫氨酸循环途径来提供甲基的(图5). 在安普霉素的发酵过程中, 外源加入甲硫氨酸使安普霉素产量降低(图2). 但是, 甘氨酸的加入也引起菌体胞内SAM浓度增加(表2). 在发酵0 h时, 向发酵培养基中添加0.3%甘氨酸引起菌体胞内SAM浓度增加54%; 发酵36 h, 添加甘氨酸导致胞内SAM浓度增加90%, 相应的安普霉素的产量也增加了.2.4 [2-13C,15N]丝氨酸掺入安普霉素如图2所示, 添加适量的丝氨酸和甘氨酸都可以提高安普霉素的产量, 并对菌体生长没有明显影响. 因此, 我们也通过[2-13C,15N]丝氨酸掺入实验来研究丝氨酸在安普霉素生物合成中的作用.发酵培养基中添加0.3%(w/v)[2-13C,15N]丝氨酸(丰度为25%), 添加条件按照甘氨酸添加优化实验中的最佳条件进行. 13C-NMR检测的结果表明, 没C峰被标记上(数据未显示).由于安普霉素的15N-NMR化学位移值具有pH依赖性漂移, [2-13C,15N]丝氨酸标记和自然丰度的安普霉素的15N-NMR分别选择在酸性条件(pH=3)和碱性条件(pH=8)下进行检测, 这样可以使得部分化学位移值重叠的氮峰得到分离. 安普霉素的15N-NMR化学位移值见报道[17]. [2-13C,15N]丝氨酸的掺入结果见图6. 安普霉素15N化学位移值见表3.由于自然丰度的氮原子丰度非常低, 在我们的检测条件下, 样品NMR检测的浓度为10 mmol/L, 自然丰度的N信号不能被检测到(图6). 因此, 通过比较[2-13C,15N]丝氨酸标记的和报道的安普霉素化学位移值来确定同位素的掺入情况(表3). 尽管据报道, N(1)和N(3)峰为勉强暂定的, N(7′)及N(4″)则不能清楚区分[15], 本试验NMR检测结果至少可以肯定N(2′)被[2-13C,15N]丝氨酸标记, 另外N(1), (3), N(7′)和N(4″)可能被其标记了.第1期许铭翾等: 安普霉素的生物合成: 辛二糖C7′-N上甲基的甘氨酸来源39图4 自然丰度(a)和[2-13C]甘氨酸标记(b)的安普霉素13C-NMR图谱箭头标记的峰为[2-13C]甘氨酸标记的 N-CH3的碳峰图5 推测安普霉素生合成过程中甘氨酸供甲基的途径[16]表2 添加外源甘氨酸对黑暗链霉菌胞内SAM浓度的影响a)对照/h 添加0.3%甘氨酸/h0 36 0 36pH 7.67.67.77.8菌体浓度/% 11.0 10.6 11.0 10.6效价/U·g−1561 520 681 738SAM浓度/ng·µL−10.892 0.875 1.386 1.658a) 所有数据均在发酵完成后测定. 对照以等体积的无菌水代替0.3%甘氨酸40中国科学 C 辑 生命科学第36卷表3 比较报道的和[2-13C,15N]丝氨酸标记的安普霉素的15N-NMR 化学位移值a)pH N(1)b) N(3)b) N(23′) N(7′)c) N(4″)c) 报道值3 17.2 15.7 16.5 11.4 ca.10.0 15N-丝氨酸标记 3 15.88 16.72 10.30 报道值8 10.5 12.4 10.0 1.2 0.9 15N-丝氨酸标记8 12.61 9.94 1.03a) 化学位移值以NH 4Cl 为标定, 单位为σ ; b) 据报道, 该位移值为暂定的[16]; c) 据报道, 该位移值为非肯定的[16]图6 自然丰度(上)和[2-13C,15N]丝氨酸标记(下)的安普霉素的15N-NMR 图谱(a) 酸性条件下(pH = 3); (b) 碱性条件下(pH = 8). 箭头所指为[2-13C,15N]丝氨酸标记的氮峰3 讨论安普霉素的化学结构在氨糖类抗生素中非常独特, 尤其是分子结构式中的第II 部分—— 辛二糖(图1). 本研究中, 氨基酸喂饲实验结果揭示了3种氨基酸(甘氨酸、丝氨酸、苏氨酸)可能是安普霉素生合成的限制性前体物. 该结果与目前已有的氨基酸作为抗生素生物合成的结构单元或前体的广泛报道一 致[18~21]. [2-13C]甘氨酸和[2-13C,15N]丝氨酸掺入实验证明, 安普霉素中唯一的取代甲基—— 辛二糖环上C7′-N 上的甲基来源于甘氨酸的2位C 原子. 安普霉素中的氨基取代基可能来源于丝氨酸.氨基糖苷类抗生素的取代甲基多数来源于甲硫氨酸[19,22~26]. 本研究发现, 向黑暗链霉菌UD2的发酵培养基中加入外源的甘氨酸导致胞内的SAM 水平增加, 相应的抗生素产量也明显提高. 这项结果表明, 甘氨酸提供甲基极可能是通过甲硫氨酸循环实现的, 同时这个过程中也应需要四氢叶酸(THF)的参与. 实际上, 在向发酵培养基中添加外源的THF(终浓度 4 mmol/L)时, 菌体胞内的SAM 量增加一倍, 相应的抗生素产量增加13%(数据未显示). 但是, 氨基酸喂饲实验的结果表明, 外源添加0.1%甲硫氨酸却会严重抑制安普霉素的合成(图2). 在以前的研究中发现, 外源的甲硫氨酸会抑制一些具有甲基取代基的抗生素的产量. 例如: rapamycin 的生物合成研究结果显示, 甲硫氨酸会抑制至少一种去甲基rapamycin 甲基转移酶和S-腺苷甲基转移酶的活力, 从而降低rapamycin 的产量[27]. 因此, 推测在安普霉素的生物合成途径中, 甲硫氨酸对安普霉素产量的抑制具有类似的机制. 从而可以解释, 为什么添加中间体甘氨酸和THF 均可第1期许铭翾等: 安普霉素的生物合成: 辛二糖C7′-N上甲基的甘氨酸来源41以提高安普霉素的产量, 但是添加甲硫氨酸本身却会抑制抗生素的合成. 换言之, 尽管甲硫氨酸是甲硫氨酸循环中的关键中间体, 但是增加外源甲硫氨酸的量会抑制甲基转移和甲基化的过程, 从而导致抗生素的产量降低.虽然甘氨酸和丝氨酸都可以做甲基的供体, 它们之间也可以相互转化, 但丝氨酸的第2位碳原子并不能标记到安普霉素中. 目前, 尚不能排除C3对安普霉素的合成有贡献, 因为实验中仅选择了C2位的同位素标记. 另外, 更令人感兴趣的是, 自然丰度和[2-13C,15N]丝氨酸标记的安普霉素的15N-NMR检测结果证明, 至少N(2′)H2基团是来源于丝氨酸的, 其余的氨基, N(1), N(3), N(7′), N(4″)的氮峰的强度有可能由于15N标记丝氨酸的掺入而增加, 但是还不能准确确定. 要对每个N峰在不同pH条件下进行精确的定位, 需要有更多的实验数据, 如提高自然丰度的样品的浓度, 确定自然丰度安普霉素氮谱中氮峰的定位和在更多的pH条件下进行15N-NMR检测. 总之, 这里报道的实验结果表明, 丝氨酸在安普霉素生物合成中的作用与甘氨酸不同, 丝氨酸是提供氨基的限制性前体物.总而言之, 本研究中利用同位素示踪实验证实了在安普霉素的生物合成中, 甘氨酸提供了辛二糖上C7′-N上的甲基, 这一过程很可能是通过甲硫氨酸循环完成的. 丝氨酸至少是N(2′)氨基的主要供体. 这项研究成果也为今后安普霉素的合成途径研究奠定了坚实的方法基础.致谢感谢沈阳药科大学的张怡轩博士和何建勇教授的支持和帮助.参考文献1 Stark W M, Hoehn M M, Knox N G. 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