Азотная регуляция биосинтеза авермектинов у штаммов Streptomyces avermitilis

• Автор: Сергеева, Алла Владимировна
• Шифр специальности: 03.00.23
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 136 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ
1 ВВЕДЕНИЕ.

2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

2.1. Характеристика группы макролидных антибиотиков

2.2. Макролидный антибиотик авермектин.

2.2.1. Структурная формула авермектинов.

2.2.2. Биогенез агликона авермектинов и его предшественников

2.2.3. Биогене дисахарида олеандрозы

2.3. .Механизмы регуляции биосинтеза макролидных антибиотиков.

2.3.1. Углеродная регуляция биосинтеза антибиотиков.

2.3.1.1.Катаболитная регуляция биосинтеза поликстидных

антибиотиков углеродсодержащими субстратами.
2.3.1 2.Катаболитная регуляция углеродом биосинтеза
макролидного антибиотика авермсктина
2.3.2.Фосфорная регуляция биосинтеза антибиотиков.
2.3.3.Азогный контроль биосинтеза антибиотиков у актииомицетов
2.3.3.1.Азотные метаболиты предшественники антибиотиков.
2.3.3.2.Ассимиляция азота актиномшхетамн и связь источника
азотного питания с вторичным метаболизмом.
2.3.3.3.Азотная регуляция вторичного метаболизма
2.3.3.4.0собенности азотного контроля в биосинтезе авермектинов.
2.4.Культивирование БерЮтусеБ асгтШ5,
штаммапродуцента авермект инов
2.4Данныео штаммах viii, используемых в биосинтезе авсрмектинов
2.4.2.Питательные среды, используемые для культивирования штаммовпроду центов авермеюгина.
3.МЛТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ.
4.РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
4. .Влияние различных источников азота на биосинтез авсрмектинов и соотношение компонентов в авермектиповом комплексе
при культивировании штаммов viii.
4.1.1 Влияние азотсодержащих компонентов питательной среды на соотношение компонентов а и в авермектинов
4.1.2.Влияние отдельных аминокислот, участвующих
в биосинтезе авермектинов
4.1.3.Разработка метода определения активности
треониндезаминазы ТД в суспензии клеток
4.2.Изучение роли метаболизма треонина в биосинтезе авермектина
4.3.Влияние аминокислот в составе посевной среды
на биосинтез авермектинов
4.4.Регуляция биосинтеза авермектинов лизином при глубинном культивировании
штамма viii
4.4.1.Влияние лизина на биосинтез авсрмектинов
у штамма viii
4.4.2.Определение оптимальной для биосинтеза
концентрации лизина, вносимого в посевную среду
4.4.3.Вероятный механизм воздействия лизина на биосинтез
комплекса авермектинов.
4.4.4.лияние лизина, вносимого в посевную среду, на биосинтез авермектина.
4.5.Азотная регуляция биосинтеза авермектипов при глубинном культивировании
штаммапродуцеита viii 3.
4.5.1.Азотная регуляция соотношения компонентов и В1в
при биосшггезе viii
4.6.Разработка регулируемого биосинтеза авермектипов.
5.Разработка биотехнологического способа получения
авермектипов с помощью штамма
viii 3.
5.1 Характеристика штаммапродуцеита авермектина,
условия его поддержания и хранения.
5.1.1.Описание культуральноморфологических признаков продуцента
5.1.2.Хранение штамма viii 3.
5.2.Поддержание штамма в активном состоянии и
наработка производственной партии посевной культуры
5.2.1.Получение моноизолятов культуры
5.2.2.Определение активности моноизолятов и отбор лучших вариантов
5.2.3.Наработка производственной партии посевной культуры
5.3. Технологическая схема получения авермектипов.
5.4. Аппаратурная схема получения авермектипов
5.5.Изложение технологического процесса.
6 ВЫВОДЫ.ИЗ
7.СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.
1. ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Установлена регуляторная роль некоторых аминокислот на биосинтез авермектинов и соотношение компонентов в комплексе. Внесение лизина в оптимальной концентрации в посевную среду повышает продуктивность процесса на и увеличивает долю авермектинов группы В в комплексе с до при использовании мутантного штамма . Патент РФ 3. Практическая ценность результатов. В1 в комплексе. АТССЗ. Разработан регулируемый биосинтез авермектина в лабораторных условиях, увеличивающий суммарный синтез авермести нового комплекса до 2,5 гл, а также разработана технология лабораторный регламент, маршрутная технология, на основании которых осуществляется промышленный биосинтез авермектннов в условиях ОАО Биохимик г. Саранска с использованием штамма Зггерютусы спегтШШ 3. Из исходного штамма З. ИШз 3 впоследствии были получены новые штаммы, обладающие улучшенными биотехнологическими свойствами и способные продуциировать авермектинов не менее 3,5гл, и авермектина В1ав не менее 1,5гл ,. На защиту выносится Изучение азотной регуляции биосинтеза авермектинов у штаммов Б. ШШ , которое позволило установить важную роль аминокислот, входящих в состав азотных субстратов среды. Доказательства значимости метаболизма треонина в биосинтезе авермектннового комплекса и быстрый, удобный метод определения ключевого фермента метаболизма треонина треониндезаминазы. Эффективная технология получения антипаразитарного препарата, созданная на основе регулируемого биосинтеза авермектинов. Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 6 работ и получен 1 патент РФ на штамм и способ получения авермектинов. Диссертация содержит 5 страниц текста, рисунков, таблицы. Диссертация состоит из разделов введение, обзор литературы, результаты и обсуждения полученных результатов, выводы и списка литературы. Макролидные антибиотики класс близких по структуре химических соединений. Для них характерно наличие , или членного лактонного кольца, связанного с одним, двумя или тремя сахарными остатками, которые могут присоединяться и к лактонному кольцу и друг к другу. Лактонное кольцо обычно содержит несколько двойных связей и не содержит атомов азота . Макролидные антибиотики входят в группу поликетидных соединений, включающих также тетрациклины, антрациклины, ансамицины, полнены, полиэфиры, авермицины. Основными продуцентами макролидиых антибиотиков являются представители рода Зиерютусея. Макролидные антибиотики используются в медицине, ветеринарии и сельском хозяйстве. Антимикробная активность макролидиых антибиотиков обусловлена, в основном ингибированием синтеза белка в результате связывания с Б рибосом ной субъединицей в рибосомальной РНК ,9. В таблице 2. Для ряда антибиотиков этой группы изучена химическая структура, определены стадии биосинтеза и отдельные ферменты, осуществляющие процесс синтеза макролидиых соединений ,,6. Таблица 2. Основные группы макролидиых антибиотиков. Эритромицин медицина . Олеандомицин медицина . Ланкомицин медицина . Спиромицин ветеринария . Туримицин медицина . Метнмицин медицина . Лейкомицин медицина . Лейкомицин АЗ медицина . Авермектин ветеринария сх . Милбемицин сх . Ланкацидин медицина . Ланкацидин БундинА медицина . Бифиломицин медицина . Лейканицидин сх . Г игролидин сх . Карбомицин сх . Мидекамицин А1 сх . Архаемицин сх . Установлено, что биосинтез лактоион поликетидных антибиотиков, в том числе и макролндных, близок к процессу биосинтеза жирных кислот . Например, члсннос л а кто и мое кольцо эритромицина синтезируется из одной молекулы пропионилКоА и шести молекул метилмалонилКоА 6, а членное кольцо тилозина из одной бутирагной, двух ацетатных и пяти пропионатных единиц . Один из простейших путей синтеза алифатической цепи конденсация стартовой единицы, ацетилКоА с несколькими молекулами последовательно малонилКоА, как и в процессе биосинтеза жирных кислот. Ключевая роль в биосинтезе поликетидных соединений принадлежит реакции конденсации и осуществляется сходным образом у различных микроорганизмов продуцентов поликетидных антибиотиков. Возможно, это связано с существованием общего эволюционного источника генов поликетидсинтазы 1.