肽聚糖的生物合成

肽聚糖的生物合成
细胞质合成 细胞膜上合成 细胞膜外合成
细胞质中的合成
1、由葡萄糖合成N-乙酰葡萄胺和N-乙酰胞壁 酸 2、由N-乙酰胞壁酸合成“Park”核苷酸 UDP M L-Ala D-Glu L-Lys D-Ala D-Ala “ Park”核苷酸
细胞膜中的合成
1、与类脂载体结合
2、结合N-乙酰葡萄胺 3、和5个甘氨酰t-RNA结合形成甘氨酸5肽桥 4、类脂载体的解离
细胞膜外的合成
1、转糖基作用 两个肽聚糖单体的N-乙酰葡萄胺和N-乙酰 胞壁酸通过β-（1,4）-糖苷键结合 2、转肽作用 通过转肽酶的作用甲甘氨酸五肽中的游离 氨基端与乙肽尾的第四个氨基酸的羧基形 成一个肽键，于是两者交联。
青霉素抑制细胞壁合成机理
S R CONH CH C O COOH CH N C CH3 CH CH3
磷酸二酯酶
AMP
葡萄糖分解代谢物
O
CRP基因
结构基因
α-酮戊二酸+乙酰CoA 高柠檬酸
顺-高乌头酸
高异柠檬酸 α-酮己二酸 α-氨基己二酸 δ-腺苷酰α-氨基己二酸 δ-腺苷酰α-氨基己二酸半醛 α-氨基己二酸半醛 酵母氨酸 赖氨酸 L-α-氨基己二酰-L-半胱氨酸 L-α-氨基己二酰-L-半胱氨酸-D-缬氨酸 异青霉素N 青霉素G
菌丝生长形式对发酵的影响
菌丝分化形式对黏度的影响，从而改变改变 氧的气-液传递，进而限制细胞的生长及其 产物的生产
尼尔森等提出的Nielsen模型扩散认为青霉 素的生产是在次顶端和部分菌丝间室中进 行的，这以理论得到了大对数学者的承认。
ATP
AMP+PPi
-AAA
NH
CH C
O
三肽
O CH2 C NH HC C O C CH N S C CH3 CH O CH3
α-AAA IAT
S -AAA NH CH C O C CH N C
CH3 CH3 CH O
青霉素G
OH
CoA-SH苯乙酰-s-CoA ATP+苯乙酸 AMP+PPi
OH
异青霉素N
溶氧
在青霉素生物合成中催化合成途径的第二步 的酶异青霉素N合成酶需要氧作为辅助底物。 双环青霉烷结构是由此酶氧化形成的。在 青霉素合成中这是唯一需要分子氧的催化 步骤。
分解代谢物阻遏的分子水平的机制
P
RNA聚合酶
mRNA cAMP cAMP复合物 CRP cAMP ATP 腺苷酸环化酶
磷酸盐的调节作用
磷是微生物进行平衡生长的限制因素之一。 在磷充足的时候细胞生长处于平衡状态， 次级代谢被抑制；在磷的供应不足时细胞 生长处来自百度文库不平衡状态，次级代谢被激活。 磷酸镁使发酵液的上清液中NH4+浓度显著 降低，沉淀物的NH4+含量增加。由此可见磷 酸镁可以消除氮源对抗生素合成的阻遏作 用。
CO2对发酵的影响
菌丝生长形式对发酵的影响
菌丝形态分类：
生长菌丝
成熟菌丝 异 常 菌 丝
降 解 菌 丝
菌丝生长形式对发酵的影响
菌丝分化形式对黏度的影响，从而改变改变 氧的气-液传递，进而限制细胞的生长及其 产物的生产
尼尔森等提出的Nielsen模型扩散认为青霉 素的生产是在次顶端和部分菌丝间室中进 行的，这以理论得到了大对数学者的承认。
R'
CONH
CH C
CH3 NH
CH3 CH COOH
O
青霉素
D-丙氨酰-D-丙氨酸
青霉素生物合成
HOOC CH NH2 (CH2)3 COOH
CH3 CH3 CH CH NH2 COOH
SH CH2
CH COOH NH2
ATP
AMP+PPi
ATP AMP+PPi ACVS
SH CH3 CH CH C OH O CH3 CH2 NH