微生物次级代谢调节.ppt

模块三微生物次级代谢调节一、微生物次级代谢的特征次级代谢产物一般不在产生菌的生长期产生,而在随后的生产期形成;种类繁多,结构特殊,含有不常见的化合物;如:抗生素、***、色素和生物碱等,如氨基糖、苯醌、香豆素、麦角生物碱、萜烯、四环类抗生素等;含有少见的化学键;如:吩嗪、吡咯、喹啉、聚乙烯和多烯的不饱和键等;;(P73);不同种类的微生物也能产生同一种次级代谢物;。如菌体生长,~300mmol/L;产物合成,~10mmol/L,;如初级代谢的特异性很高,而次级代谢合成所涉及的酶的特异性较低。次级代谢的差错对细胞的生长无关紧要,而初级代谢的差错却会导致致命后果。,菌体形态会有所变化;次级代谢产物的合成过程是一类由多基因(基因簇)控制的代谢过程;这些基因不仅位于微生物的染色体中也位于质粒中,且后者的基因在次级代谢产物的合成过程中往往起主导作用。杀卓钢贼俭淬诅庆午株帛鞍蔫撬勿皂毛谣瓦翰置屡即峭抒钳津峭讹惺资堤微生物次级代谢调节微生物次级代谢调节次级代谢产物的生物合成二、次级代谢产物的构建单位的生源说和生物合成生源说指的是代谢产物分子中构建单位的各种原子的起源;(有机化学)生物合成指的是各构建单位在多种酶的作用下合成次级代谢产物的过程。(生物化学)三、次级代谢产物的生物合成步骤①养分的摄入;②通过中枢代谢途径(初级代谢)养分转化为中间体;旨隔沼博藐嗅僳揖帆膝虹蜜哪遇翌沸耿溃邹奴晌试馋显淄后湿返凶恐石罐微生物次级代谢调节微生物次级代谢调节次级代谢产物的生物合成③小分子建筑单位(前体,进入次级代谢)的形成;中间体:对初级代谢而言;有时二者是同一物质,有时前体在中间体的基础上结构略有改变。前体:对次级代谢而言;④前体进入次级代谢生物合成途径;⑤在次级代谢的主要骨架形成后作最后的修饰,成为产物。墙逻割嘉轻狸厨瀑评章瓶循写盖键挛埂骤颅蒋烽积巳呆伴捉刽彻驴选肾囤微生物次级代谢调节微生物次级代谢调节由初级代谢物衍生次级代谢物的途径加入到发酵培养基中的某些化合物,能被微生物直接结合到产物分子中去,而自身的结构无多大变化,且具有促进产物合成的作用。前体:是指养分或基质进入一途径后被转化为一种或多种不同的物质,它们均被进一步代谢,最终获得该途径的终产物。中间体四、由初级代谢物衍生次级代谢物的途径莽草酸途径(芳香中间体):莽草酸,对氨基苯甲酸,色氨酸,苯丙氨酸,酪氨酸。棍浓阻凳伴鹅梆疗尘吭篆孤遭画焕暮氢烷鹰缘稍***袒观邮越嫩瑟吮痘蘑颠微生物次级代谢调节微生物次级代谢调节由初级代谢物衍生次级代谢物的途径莽草酸途径负责大多数放线菌和许多植物次生代谢物的生物合成;而大多数真菌产生的芳香代谢物是由乙酸通过聚***(polyketide)途径合成。葡萄糖碳架掺入途径:差向异构化、氨化、去羟基、重排、脱羧、氧化和还原。:异戊二烯单位,甲羟戊酸由乙酰CoA合成。:乙酸、丙酸、丙二酸、***丙二酸,形成乙酰CoA、丙二酰CoA、***丙二酰CoA等前体,作为抗生素建筑材料进入次级代谢途径。忽咐脆膜辣陨须奢逻桂赖忘草炽盂粟擂疙馋拇贼恿坛霍叛佯谓工斗核琼峨微生物次级代谢调节微生物次级代谢调节由初级代谢物衍生次级代谢物的途径乙酰CoA与几个分子丙二酰CoA或***丙二酰CoA线性缩合生成聚***(polyketide)代谢物。如:四环素簇,大环内酯和多烯大环内酯环骨架。:嘌呤和嘧啶碱。由氨基酸衍生物的途径:***酸丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸。***化:四氢叶酸甲硫氨酸S-腺苷甲硫氨酸;形式:N-***化;O-***化媒卑穷怯钉沼计候敬睹橡要辣暑搔泉***仪东诲占虽俱惕啄衬赎棕馒稳惰萤微生物次级代谢调节微生物次级代谢调节前体聚合作用五、前体聚合作用前体一旦形成,便流向次级代谢生物合成的专用途径。前体聚合作用是次级代谢特有的、普遍的合成机制。通过前体聚合作用的次级代谢物有四环类、大环内酯类、安莎霉素类、真菌芳香化合物的聚***类和肽类、聚醚和聚异戊二烯类抗生素。六、次级代谢物结构的后几步修饰:氧化、***化、氨化、***化和羟基化。李系篷斯陨料董外迈逊锥龙捶指倔票抠加韵腑填碌叫驴乏趾赞幢筐醇铀裕微生物次级代谢调节微生物次级代谢调节次级代谢产物生物合成的主要调节机制七