安普霉素生物合成途径的研究

安普霉素产生菌黑暗链霉菌 (S.tenebrarius) 1- 16经亚硝酸胍 (NTG)、硫酸二乙酯 (DES)诱变筛选获得了生物合成阻断变株。微生物转化实验结果表明 2 -脱氧链霉胺 (2 - DOS)、巴龙霉胺和安普霉胺是安普霉素生物合成的中间体。阻断变株共合成实验结果明确了各阻断变株阻断位点间的关系及上述中间体在安普霉素生物合成中的衍生次序。依据以上实验结果 ,我们提出了安普霉素可能的生物合成途径。

安普霉素的生物合成:辛二糖C7′-N上甲基的甘氨酸来源

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NH2的合成.