新型强效免疫抑制剂雷帕霉素的生物合成_刘晓娜
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雷帕 霉素是 Wy eth-A yer st 研究实 验室在 七十年 代中 期 从太平洋Ester 岛( R apa N ui) 的土壤样品中分离的链霉菌A Y B-944 所产 生的代 谢产物。产 生菌 菌丝单 轴分 枝, 孢 子丝 螺 旋, 孢子堆灰转灰褐。气生菌丝 吸水, 孢子聚集成堆, 产生黑色 斑点。基内菌丝浅黄褐, 产生可溶性色素。分类鉴定为吸水链 霉菌, 并分别 贮存于美国 农业部菌 种保存中心 和美国典型 菌 种保 藏中心, 定 名为 Str eptomy ces hyg ro sco pics N RRL 5491 ( 或 AT CC 29253) 〔3〕。
新型强效免疫抑制剂雷帕霉素的生物合成
刘晓娜1, 黄 捷2( 1. 福建医科大学药学院 福州 350004; 2. 福建省微生物研究所 福州 350007)
摘要: 雷帕霉素是吸水链霉菌产生的新 型强效免疫抑制剂, 本文综述了雷帕霉素的生 物合成, 探讨了雷帕霉 素构成单元、相关 酶及雷帕霉素 效价三者之间的关系, 指出以雷帕霉素生物合成相关酶或前体含量为指标可能是筛选雷帕霉素高产突变株的又一途径。 关键词: 雷帕霉素; 生物合成; 酶 中图分类号: R979. 5 文献标识码: A 文章编号: 1006-3765( 2006) 01-0011-04
ห้องสมุดไป่ตู้
雷帕霉素 ( Rapamy cin; 现名 西罗莫司 Sir olimus) 是 36 元 环含氮 三烯大环 内酯类抗生 素, 是 最有前途的 新型强效免 疫 抑制剂, 活性比临床上 使用的第三代免 疫抑制剂 环孢素强 10 ～100 倍, 毒副作用比 F K 506 小, 与环孢素有协同免疫抑 制作 用, 联合使用不仅能扩大两种药物的治疗指数, 而 且能减少环 孢素的用量, 减轻环孢素肾毒 性的发生。1975 年 V zina 等〔1〕 报道从吸水链霉菌发酵液中获得了低毒 性抗真菌抗生素雷帕 霉素, 1978 年发现雷帕 霉素对自身免疫性 疾病有免疫抑制 作 用, 1989 年开始把雷帕 霉素作为器官移植 后抗排斥反应的 新 药进行试用, 1999 年 9 月美国 FDA 正式 批准雷帕霉素作为肾 移植的抗排斥药物投放市场〔2〕。雷帕霉素还可以治疗自 身免 疫性疾病如类风湿性关节炎、红斑狼疮、自身免疫 性溶血性贫 血、膜性肾小 球肾炎、牛皮癣等, 目前 发展为用作 防治冠状 动 脉再狭窄的涂层支架, 具有广阔的应用前景。 1 雷帕霉素产生菌
一些需 氧细菌、放线菌能 通过 B-氧化途 径利用 脂肪酸 作 为 能源和前体。经 特殊的载体 吸收后, 长链脂肪 酸先被乙 酰 CoA 硫酯活化, 然后进入循环B-氧化途径。该途径每循环一次 脂肪酸链掉下两个碳 碎片为乙酰 Co A , 剩余的 脂酰 CoA 化合 物重新进入降 解循环; 乙酰 CoA 单位 直接进入三羧酸循 环或 代谢生成乙酸、丙酮酸〔9〕。甘油也可转化为 丙酮酸, 进而 生成 乙酸、丙酸等为生物合成提供前体分子。
雷帕霉素是一个 36 元环含氮 三烯大环内酯类抗 生素( 见 图 1) , 美国麻省理工学 院工业微生物发 酵实验室 通过化学限 定培养基 和同位素标 记的生物 合成研究表 明, 雷 帕霉素的生 物合成 与设 想的大 环内 酯化合 物聚 酮肽的 合成 途径 是一致 的, 它的内酯环是 由6 个乙酸和 7 个丙酸单位所组成。合成的
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量〔13, 14〕。 由此可见 , 大环 内酯类抗生 素的产量 与油存在明 显的相
关性, 其机制考虑 为油的分 解代谢产物 作为大环 内酯类抗生 素合成的前体原料而发挥作用的。在对红霉素链霉菌 H18 的 研究中还发现红霉素链霉菌第一天的脂肪酶活力和红霉素的 最终效价都有显著性的差异, 并表现出明显的正相关。以脂肪 酶活力为 指标筛选红 霉素摇瓶 发酵培养基, 能使 筛选时间由 原来 6d 减为 1d〔12, 15〕。 3. 1. 3 氨基 酸的代谢: 微生物的 20 种氨基酸是由 20 种不同 的多酶体系进行氧化分解。虽然氨基酸的氧化分解途径各异, 但它们都集 中形成 乙酰 Co A 、A-酮戊 二酸、琥珀酰 CoA 、延胡 索酸、草酰 乙酸共 5 种 产物 进入三 羧酸 循环, 氧 化为 CO 2 和 水, 或者为生物合成提供小 分子前体〔16〕。
St rait Pharmaceut ical Jour nal Vol 18 No. 1 2006
Journal of A gricu lt ural and Food C hem ist ry, 2003, 50( 8) : 2400～ 2403. 〔23〕Bont e Frederic, D umas M arc, Pet it V eroniqu e, et al . St im ulation of Fibroblast s glycos am inoglycan s ynt hesis by Eriobot rya japoni ca ext act 〔J〕. Revist a Bolivian a de Q uimica, 2001, 18( 1) : 73～75. 〔24〕Takashi Kom iya, Y um iko A ch iwa, Hir ot aka K at su zak i, et al. Ef fect of Ol eanolic and U rsolic acids is olated from loquat on t he
作者简介: 刘晓娜, 女, ( 1979-) 。福建医科大学在读硕士研究生。联系 电话: 13799404518
灰( Ia 33’-Ic54’) 。仅在甘油-苹果酸钙琼脂上有浅驼色的可溶 性色素。在光学显微镜下观察, 基丝 发育良好, 细长, 分枝; 气 丝发育贫 乏～中等; 孢子丝 着生在气 生菌丝 体上, 为 3～5 圈 的紧密螺旋形。在电子显微镜下观察, 孢子圆形或卵 圆形, 0. 5 ～0. 6×0. 6～0. 8Lm, 表面疣状。通过发酵和提取得到其发酵 代谢产物F 904, 经理化性质和生物学研究证明 F 904 与 Vzina 等报道的雷帕霉素同质。
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海峡药学 2006 年 第 18 卷 第 1 期
起始单位为环外的环己烷, 来自莽草酸; 哌可酸来 自赖氨酸; 3 个甲氧基来自甲硫氨酸〔2〕。
图 1 雷帕霉素的合成途径 3. 1 内酯环 内酯环的 合成是大 环内酯类抗 生素生物合 成 的关键步骤。内酯环是由一些短链脂肪酸( 如乙酸、丙酸、丁酸 等) 为前体单 位构成的, 如前所 述, 雷 帕霉素 的内酯 环由 6 个 乙酸和 7 个丙酸单位组成。这些小分 子前体来源于初级 代谢 过程¹ 碳的代谢、º 脂肪的代谢、» 氨基酸的代谢 。 3. 1. 1 碳的代谢 : 碳的代谢主要包括淀粉及糖的代谢。淀粉 在淀 粉酶 的作 用下 水解 其 A-1, 4-糖苷 键生 成葡 萄糖 而被 利 用。葡萄糖容易被许多微生物消化, 是微生物主要的碳源。葡 萄糖被 降解成丙 酮酸的过程 称为糖酵解 , 其中 最主要的降 解 途 径是己糖 双磷酸降解 ( EM P ) 途径和磷酸 戊糖循 环( HM P ) 途径。葡萄糖经糖酵解作用形成6 -磷酸果糖、磷酸烯醇式丙酮 酸、丙酮酸、草酰乙 酸等重要的 中间代谢 产物, 这 些中间代 谢 产物继续氧化生成的 乙酰 CoA 、丙酰 Co A 可能为雷帕霉 素内 酯环合成提供乙酸、丙酸等小分子前体。 3. 1. 2 脂肪的代 谢: 有 研究表明, 大环内 酯类抗生 素内酯 环 合成中 的短链脂 肪酸除来源 于碳源的代 谢外, 还可来源于 脂 肪的代谢。脂肪和脂肪酸可以作为许多微生物的碳源和氮源, 但一般利用速度缓慢。脂肪是甘油和高级脂肪酸 所组成的甘 油三酯。它在脂肪酶的作用下水解成甘油和脂肪酸。微生物脂 肪酶 EC( 3. 1. 1. 3) , 又称三酰基甘油酰基水 解酶, 能分解 或合 成高级脂肪酸和甘油形成的甘油三 酸酯酯键〔8〕。在脂肪 的分 解代谢过程中, 脂肪酶作为限速酶, 直接调控着代 谢的进程。
福 建省微 生物 研究所 程元 荣等〔4〕2002 年 报道了 雷帕 霉 素 产 生 菌 吸 水 链 霉 菌 FC904 ( Str ep tomy ces hy gr oscop ics FC904) 。该菌株气丝生长贫乏-中等, 白-中 灰( Ⅸ44’) , 培养 2 ～3 周后有黑色吸水斑出现。基丝发育良好, 在无机培养基上 为无色-浅驼色( Ic34’) , 在有机培 养基上为浅芒果黄-浅龟背
支链脂肪酸缬氨酸和亮氨酸的分解代谢能够提供内酯环
生物合成的短链脂肪酸前体( 乙酰Co A 、丙酰CoA 及甲基丙二 酰 CoA ) 〔16〕。缬氨酸分解代谢 的关键酶—— 缬氨 酸脱氢酶基 因的失活( 在缬氨酸 脱氢酶 基因中 插入水霉 素抗性 基因) , 使 螺旋霉素和泰乐星的产量分别比野生菌株低 6 倍和 4 倍〔17〕。 3. 2 环 己 烷 雷 帕 霉 素 分 子 中 的 环 己 烷 结 构 来 自 莽 草 酸〔18〕。莽草酸是芳香 族氨基酸生物合成途 径( 又 称莽草酸途 径) 的中间代谢产物, 其生物合成与磷酸戊糖途径生成的四碳 糖有关。磷酸戊糖途径的中间产物赤藓糖-4 -磷酸和糖酵解过 程的中间 产物磷酸烯 醇式丙酮 酸, 在醛 缩酶的作 用下缩合形 成 3-脱氧-A-阿拉伯庚酮糖酸-7-磷酸, 经过脱氢奎尼酸合酶脱 磷 酸环化形成 5-脱氢奎尼酸, 在 5-脱氢奎尼 酸脱水酶的作用 下脱水生成 5-脱氢莽草酸, 最后加氢后形 成莽草酸〔16〕。莽草 酸经脱 水、加氢、电子 重排 等反应 生成 3, 4-二 羟基 环己 烷羧 酸, 后者是雷帕霉素生物合 成的起始单位〔6〕。
1993 年 K o jima 等〔5〕报 道 游 动 放 线 N 902-109 [ A ctinop lanessp . N 902-109( FERM BP -3832) ] 也 能合 成 雷 帕霉 素, 且其合成能力比吸水链 霉菌 A T CC 29253 强 10 倍 以上, 但尚 未见该菌株用于生产的报道。
1955 年 M cCar thy〔10〕等人发 现把 油加入 培养 基中, 能 显 著提高多烯大环内酯类抗生素的产量。在葡萄糖-蛋白胨培养 基中添加豆油, 能使fungichr om in 的产量增加10 倍, 其他动植 物油如 棉籽油、玉 米油、牛油也 同样有效〔11〕。卞晨 光、宫蘅 在 此基础 上向红霉 素链霉菌的 培养基中加 入豆油, 发现豆油 能 极大地促进红霉素的合成。在红霉素链霉菌H18 中, 加油后红 霉素的效价提高了 71. 86% , 说明加油是 提高红霉素合成的一 个重要手段〔12〕。金志华在螺旋霉素高产 菌种选育的过程中发 现, 豆油分解能产生乙酸、丙酸、丁酸等短链脂肪酸, 为螺 旋霉 素 内 酯 环 合 成 提 供 前 体, 因 此 豆 油 能 提 高 螺 旋 霉 素 的 产
2 大环内酯类抗生素的生 物合成 大环内酯类抗生素生物合成的主要步骤是遵循着聚酮肽
合成途径。从生物合成的角度由低级脂肪酸聚合而成的具有
长碳链结构的化合物称为聚酮类化合物。聚酮肽合成的模式: 合成起 始单元的 选择、碳 链的延伸( 即乙酸、丙酸 等短链脂肪 酸的缩合) 、酮基的还原、芳香化以及 环化等, 这些反应是通过 聚酮肽合成 酶系( P KS) 来完成 的。P K S 的分 子量约为 100～ 10000kDa, 至今的研究认为至少有两种类型, P KS Ⅰ型和P KS Ⅱ型〔6〕。P KS 受PK S 基因的调控。P KS 基因以模块构成, 每个 模块催化一个单一的缩合或还原循环。这些模块包括了内酯
环合成 所需的 酶: 丙 二酰转 移酶, 将乙酰 和丙二 酰 CoA 转移 到聚酮肽 合成酶 合适的 硫醇位 置; B-酮酰基合 成酶和 酰基携 带蛋白, 负责酯链延长; B-酮还原酶、脱水酶和 enoy l 还原酶参 与 B-酮基的修饰过程; 硫酯酶催化内酯环从 P KS 的释放〔7〕。 3 雷帕霉素基本构成单元
gr ow t h of human l ymphoid Leuk emia C ell s 〔J 〕. FoodSci, T echnol . In t. T okyo, 1998, 4( 4) : 282～284. 〔25 〕G . A . El-Hoss ar y, M . M . Fat hy, H. A . K as sem , et al. Cyt ot oxic t rit erpen es f rom t he l eaves of Eriobot rya jap on ica L. grow ing in E gypt and th e ef f ect of t he l eaves on renal failur e〔J 〕. Bu ll. Fac. Ph arm . ( C airo U niv) , 2000, 38( 1) : 87～97.
新型强效免疫抑制剂雷帕霉素的生物合成
刘晓娜1, 黄 捷2( 1. 福建医科大学药学院 福州 350004; 2. 福建省微生物研究所 福州 350007)
摘要: 雷帕霉素是吸水链霉菌产生的新 型强效免疫抑制剂, 本文综述了雷帕霉素的生 物合成, 探讨了雷帕霉 素构成单元、相关 酶及雷帕霉素 效价三者之间的关系, 指出以雷帕霉素生物合成相关酶或前体含量为指标可能是筛选雷帕霉素高产突变株的又一途径。 关键词: 雷帕霉素; 生物合成; 酶 中图分类号: R979. 5 文献标识码: A 文章编号: 1006-3765( 2006) 01-0011-04
ห้องสมุดไป่ตู้
雷帕霉素 ( Rapamy cin; 现名 西罗莫司 Sir olimus) 是 36 元 环含氮 三烯大环 内酯类抗生 素, 是 最有前途的 新型强效免 疫 抑制剂, 活性比临床上 使用的第三代免 疫抑制剂 环孢素强 10 ～100 倍, 毒副作用比 F K 506 小, 与环孢素有协同免疫抑 制作 用, 联合使用不仅能扩大两种药物的治疗指数, 而 且能减少环 孢素的用量, 减轻环孢素肾毒 性的发生。1975 年 V zina 等〔1〕 报道从吸水链霉菌发酵液中获得了低毒 性抗真菌抗生素雷帕 霉素, 1978 年发现雷帕 霉素对自身免疫性 疾病有免疫抑制 作 用, 1989 年开始把雷帕 霉素作为器官移植 后抗排斥反应的 新 药进行试用, 1999 年 9 月美国 FDA 正式 批准雷帕霉素作为肾 移植的抗排斥药物投放市场〔2〕。雷帕霉素还可以治疗自 身免 疫性疾病如类风湿性关节炎、红斑狼疮、自身免疫 性溶血性贫 血、膜性肾小 球肾炎、牛皮癣等, 目前 发展为用作 防治冠状 动 脉再狭窄的涂层支架, 具有广阔的应用前景。 1 雷帕霉素产生菌
一些需 氧细菌、放线菌能 通过 B-氧化途 径利用 脂肪酸 作 为 能源和前体。经 特殊的载体 吸收后, 长链脂肪 酸先被乙 酰 CoA 硫酯活化, 然后进入循环B-氧化途径。该途径每循环一次 脂肪酸链掉下两个碳 碎片为乙酰 Co A , 剩余的 脂酰 CoA 化合 物重新进入降 解循环; 乙酰 CoA 单位 直接进入三羧酸循 环或 代谢生成乙酸、丙酮酸〔9〕。甘油也可转化为 丙酮酸, 进而 生成 乙酸、丙酸等为生物合成提供前体分子。
雷帕霉素是一个 36 元环含氮 三烯大环内酯类抗 生素( 见 图 1) , 美国麻省理工学 院工业微生物发 酵实验室 通过化学限 定培养基 和同位素标 记的生物 合成研究表 明, 雷 帕霉素的生 物合成 与设 想的大 环内 酯化合 物聚 酮肽的 合成 途径 是一致 的, 它的内酯环是 由6 个乙酸和 7 个丙酸单位所组成。合成的
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量〔13, 14〕。 由此可见 , 大环 内酯类抗生 素的产量 与油存在明 显的相
关性, 其机制考虑 为油的分 解代谢产物 作为大环 内酯类抗生 素合成的前体原料而发挥作用的。在对红霉素链霉菌 H18 的 研究中还发现红霉素链霉菌第一天的脂肪酶活力和红霉素的 最终效价都有显著性的差异, 并表现出明显的正相关。以脂肪 酶活力为 指标筛选红 霉素摇瓶 发酵培养基, 能使 筛选时间由 原来 6d 减为 1d〔12, 15〕。 3. 1. 3 氨基 酸的代谢: 微生物的 20 种氨基酸是由 20 种不同 的多酶体系进行氧化分解。虽然氨基酸的氧化分解途径各异, 但它们都集 中形成 乙酰 Co A 、A-酮戊 二酸、琥珀酰 CoA 、延胡 索酸、草酰 乙酸共 5 种 产物 进入三 羧酸 循环, 氧 化为 CO 2 和 水, 或者为生物合成提供小 分子前体〔16〕。
St rait Pharmaceut ical Jour nal Vol 18 No. 1 2006
Journal of A gricu lt ural and Food C hem ist ry, 2003, 50( 8) : 2400～ 2403. 〔23〕Bont e Frederic, D umas M arc, Pet it V eroniqu e, et al . St im ulation of Fibroblast s glycos am inoglycan s ynt hesis by Eriobot rya japoni ca ext act 〔J〕. Revist a Bolivian a de Q uimica, 2001, 18( 1) : 73～75. 〔24〕Takashi Kom iya, Y um iko A ch iwa, Hir ot aka K at su zak i, et al. Ef fect of Ol eanolic and U rsolic acids is olated from loquat on t he
作者简介: 刘晓娜, 女, ( 1979-) 。福建医科大学在读硕士研究生。联系 电话: 13799404518
灰( Ia 33’-Ic54’) 。仅在甘油-苹果酸钙琼脂上有浅驼色的可溶 性色素。在光学显微镜下观察, 基丝 发育良好, 细长, 分枝; 气 丝发育贫 乏～中等; 孢子丝 着生在气 生菌丝 体上, 为 3～5 圈 的紧密螺旋形。在电子显微镜下观察, 孢子圆形或卵 圆形, 0. 5 ～0. 6×0. 6～0. 8Lm, 表面疣状。通过发酵和提取得到其发酵 代谢产物F 904, 经理化性质和生物学研究证明 F 904 与 Vzina 等报道的雷帕霉素同质。
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海峡药学 2006 年 第 18 卷 第 1 期
起始单位为环外的环己烷, 来自莽草酸; 哌可酸来 自赖氨酸; 3 个甲氧基来自甲硫氨酸〔2〕。
图 1 雷帕霉素的合成途径 3. 1 内酯环 内酯环的 合成是大 环内酯类抗 生素生物合 成 的关键步骤。内酯环是由一些短链脂肪酸( 如乙酸、丙酸、丁酸 等) 为前体单 位构成的, 如前所 述, 雷 帕霉素 的内酯 环由 6 个 乙酸和 7 个丙酸单位组成。这些小分 子前体来源于初级 代谢 过程¹ 碳的代谢、º 脂肪的代谢、» 氨基酸的代谢 。 3. 1. 1 碳的代谢 : 碳的代谢主要包括淀粉及糖的代谢。淀粉 在淀 粉酶 的作 用下 水解 其 A-1, 4-糖苷 键生 成葡 萄糖 而被 利 用。葡萄糖容易被许多微生物消化, 是微生物主要的碳源。葡 萄糖被 降解成丙 酮酸的过程 称为糖酵解 , 其中 最主要的降 解 途 径是己糖 双磷酸降解 ( EM P ) 途径和磷酸 戊糖循 环( HM P ) 途径。葡萄糖经糖酵解作用形成6 -磷酸果糖、磷酸烯醇式丙酮 酸、丙酮酸、草酰乙 酸等重要的 中间代谢 产物, 这 些中间代 谢 产物继续氧化生成的 乙酰 CoA 、丙酰 Co A 可能为雷帕霉 素内 酯环合成提供乙酸、丙酸等小分子前体。 3. 1. 2 脂肪的代 谢: 有 研究表明, 大环内 酯类抗生 素内酯 环 合成中 的短链脂 肪酸除来源 于碳源的代 谢外, 还可来源于 脂 肪的代谢。脂肪和脂肪酸可以作为许多微生物的碳源和氮源, 但一般利用速度缓慢。脂肪是甘油和高级脂肪酸 所组成的甘 油三酯。它在脂肪酶的作用下水解成甘油和脂肪酸。微生物脂 肪酶 EC( 3. 1. 1. 3) , 又称三酰基甘油酰基水 解酶, 能分解 或合 成高级脂肪酸和甘油形成的甘油三 酸酯酯键〔8〕。在脂肪 的分 解代谢过程中, 脂肪酶作为限速酶, 直接调控着代 谢的进程。
福 建省微 生物 研究所 程元 荣等〔4〕2002 年 报道了 雷帕 霉 素 产 生 菌 吸 水 链 霉 菌 FC904 ( Str ep tomy ces hy gr oscop ics FC904) 。该菌株气丝生长贫乏-中等, 白-中 灰( Ⅸ44’) , 培养 2 ～3 周后有黑色吸水斑出现。基丝发育良好, 在无机培养基上 为无色-浅驼色( Ic34’) , 在有机培 养基上为浅芒果黄-浅龟背
支链脂肪酸缬氨酸和亮氨酸的分解代谢能够提供内酯环
生物合成的短链脂肪酸前体( 乙酰Co A 、丙酰CoA 及甲基丙二 酰 CoA ) 〔16〕。缬氨酸分解代谢 的关键酶—— 缬氨 酸脱氢酶基 因的失活( 在缬氨酸 脱氢酶 基因中 插入水霉 素抗性 基因) , 使 螺旋霉素和泰乐星的产量分别比野生菌株低 6 倍和 4 倍〔17〕。 3. 2 环 己 烷 雷 帕 霉 素 分 子 中 的 环 己 烷 结 构 来 自 莽 草 酸〔18〕。莽草酸是芳香 族氨基酸生物合成途 径( 又 称莽草酸途 径) 的中间代谢产物, 其生物合成与磷酸戊糖途径生成的四碳 糖有关。磷酸戊糖途径的中间产物赤藓糖-4 -磷酸和糖酵解过 程的中间 产物磷酸烯 醇式丙酮 酸, 在醛 缩酶的作 用下缩合形 成 3-脱氧-A-阿拉伯庚酮糖酸-7-磷酸, 经过脱氢奎尼酸合酶脱 磷 酸环化形成 5-脱氢奎尼酸, 在 5-脱氢奎尼 酸脱水酶的作用 下脱水生成 5-脱氢莽草酸, 最后加氢后形 成莽草酸〔16〕。莽草 酸经脱 水、加氢、电子 重排 等反应 生成 3, 4-二 羟基 环己 烷羧 酸, 后者是雷帕霉素生物合 成的起始单位〔6〕。
1993 年 K o jima 等〔5〕报 道 游 动 放 线 N 902-109 [ A ctinop lanessp . N 902-109( FERM BP -3832) ] 也 能合 成 雷 帕霉 素, 且其合成能力比吸水链 霉菌 A T CC 29253 强 10 倍 以上, 但尚 未见该菌株用于生产的报道。
1955 年 M cCar thy〔10〕等人发 现把 油加入 培养 基中, 能 显 著提高多烯大环内酯类抗生素的产量。在葡萄糖-蛋白胨培养 基中添加豆油, 能使fungichr om in 的产量增加10 倍, 其他动植 物油如 棉籽油、玉 米油、牛油也 同样有效〔11〕。卞晨 光、宫蘅 在 此基础 上向红霉 素链霉菌的 培养基中加 入豆油, 发现豆油 能 极大地促进红霉素的合成。在红霉素链霉菌H18 中, 加油后红 霉素的效价提高了 71. 86% , 说明加油是 提高红霉素合成的一 个重要手段〔12〕。金志华在螺旋霉素高产 菌种选育的过程中发 现, 豆油分解能产生乙酸、丙酸、丁酸等短链脂肪酸, 为螺 旋霉 素 内 酯 环 合 成 提 供 前 体, 因 此 豆 油 能 提 高 螺 旋 霉 素 的 产
2 大环内酯类抗生素的生 物合成 大环内酯类抗生素生物合成的主要步骤是遵循着聚酮肽
合成途径。从生物合成的角度由低级脂肪酸聚合而成的具有
长碳链结构的化合物称为聚酮类化合物。聚酮肽合成的模式: 合成起 始单元的 选择、碳 链的延伸( 即乙酸、丙酸 等短链脂肪 酸的缩合) 、酮基的还原、芳香化以及 环化等, 这些反应是通过 聚酮肽合成 酶系( P KS) 来完成 的。P K S 的分 子量约为 100～ 10000kDa, 至今的研究认为至少有两种类型, P KS Ⅰ型和P KS Ⅱ型〔6〕。P KS 受PK S 基因的调控。P KS 基因以模块构成, 每个 模块催化一个单一的缩合或还原循环。这些模块包括了内酯
环合成 所需的 酶: 丙 二酰转 移酶, 将乙酰 和丙二 酰 CoA 转移 到聚酮肽 合成酶 合适的 硫醇位 置; B-酮酰基合 成酶和 酰基携 带蛋白, 负责酯链延长; B-酮还原酶、脱水酶和 enoy l 还原酶参 与 B-酮基的修饰过程; 硫酯酶催化内酯环从 P KS 的释放〔7〕。 3 雷帕霉素基本构成单元
gr ow t h of human l ymphoid Leuk emia C ell s 〔J 〕. FoodSci, T echnol . In t. T okyo, 1998, 4( 4) : 282～284. 〔25 〕G . A . El-Hoss ar y, M . M . Fat hy, H. A . K as sem , et al. Cyt ot oxic t rit erpen es f rom t he l eaves of Eriobot rya jap on ica L. grow ing in E gypt and th e ef f ect of t he l eaves on renal failur e〔J 〕. Bu ll. Fac. Ph arm . ( C airo U niv) , 2000, 38( 1) : 87～97.