Гидроксилирующие микроорганизмы

Ничего не известно о гидроксилировании желчных кислот, но несколько родственных соединений можно гидроксилировать,< используя микроорганизмы. [c.26]

Способность трансформировать стероиды, как показано выше, не является исключительной особенностью какой-либо одной группы микроорганизмов. В то же время различные типы ферментов неодинаково распределены среди этих групп. Так, для бактерий в целом наиболее характерны реакции дегидрирования, актиномицеты особенно активны как гидроксилирующие агенты (преимущественно в 16а-положение), тогда как у грибов, помимо гидроксилирования в самые различные положения, широко распространены также реакции разрыва С—С-связей. Разумеется, эта общая характеристика ни в коей мере не является исчерпывающей. Известно достаточное число гидроксилирующих стероидные соединения бактерий и дегидрирующих стероиды грибов. [c.43]

Ряд гидроксилирующих микроорганизмов также обладает способностью отщеплять ацетильную группу из положения 17 стероидного ядра. Эта реакция обсуждается более подробно в главе, посвященной микробиологическим реакциям типа реакции Байера — Виллигера (гл. 6). Таким образом можно наблюдать смешанные реакции, как, например, окисление прогестерона до 11а-окситестостерона несколькими видами Sporo-tri hum с выходом около 50% [27]. [c.13]

Часто можно предсказать, какое положение в молекуле стероида будет гидроксилироваться при использовании данного конкретного микроорганизма. Это в значительной мере основывается на данных, полученных при изучении стероидных субстратов с кислородсодержащими заместителями в положениях 3 и 17 (или 20 в случае прогестинов и кортикоидов). Однако английская группа исследователей предприняла изучение микробиологического окисления стероидов, в которых кислородсодержащие функциональные группы размещены в более необычных местах молекулы. Это фундаментальное исследование, как полагают, приведет к выяснению роли, которую играют различным образом размещенные кислородсодержащие группы при определении места вступающего атома кислорода. Например, хотя alone tria de ora окисляет прогестерон до 12р, 15а-диоксипрогестерона с превосходным выходом (77%) [22—24], при [c.21]

Более успешным оказалось окисление иохимбина под действием Streptomy es platensis, приводящее к 10-оксииохимбину с выходом около 50% (учитывая, что 60% субстрата не было выделено обратно) [30]. Тот же микроорганизм гидроксилирует [c.122]

Микроорганизмы используются и на отдельных стадиях синтеза лекарственных веществ, который ранее осуществлялся путем многоступенчатых и дорогостоящих химических реакций. Так, один из штаммов хлебной плесени, Rhizopus arrhizus, на начальном этапе синтеза производного стероида, кортизона, может гидроксилировать прогестерон по li-му положению. Применение подобной стратегии биоконверсии наряду с традиционными химическими превращениями позволило получать многие стероиды более простыми и дешевыми способами на основе стеролсодержащего растительного сырья. Именно благодаря этому такие стероиды, как преднизон, дексаметазон, тестостерон и эстрадиол, могут сегодня широко применяться в клинике. Некоторое представление об исключительной важности этих веществ в терапии можно получить, ознакомившись с табл. 8.1, где перечислены основные области применения стероидов. [c.328]

Кроме того, независимо от участия в завершающих этапах нормального дыхания, оксигеназная функция полифенолоксидазы имеет большое значение для вовлечения фенольных соединений в общий обмен веществ. Как указывалось выше, микроорганизмы и высшие растения способны расщеплять бензольные ядра с образованием стандартных продуктов обмена (например, пирувата, сук-цината или ацетата), которые затем окисляются в дыхательной цепи, сопряженной с окислительным фосфорилированием. Для биологического расщепления бензольное ядро должно быть дважды гидроксилировано, затем должно произойти его дополнительное оксигенирование с образованием двух карбоксильных групп в нециклическом продукте, и лишь потом становится возможным дальнейшее высвобождение и запасание энергии, Таким образом, на основании отсутствия сопряжения с системой запасания энергии [c.123]

В 1952 г. Апджон Компани объявила о неожиданном новом пути получения гормонов коры надпочечников. Специально занимаясь поисками почвенного микроорганизма, способного, гидроксилировать стероиды в положение 11, группа Петерсона обнаружила, что культура Rhizopus arrhizus, попавшая из воздуха в чашку с агаром, стоявшую на подоконнике, превращает прогестерон в 11а-оксипрогестерон с выходом 50%, Применяя другие микроорганизмы, удалось затем повысить выходы до 90%, а в результате последующих исследований в ряде лабораторий были также найдены способы микробиологического гидроксили-рования в любое из 17 положений стероидной молекулы. Дальнейшее превращение 11а-оксипрогестерона в кортизон может быть осуществлено химическим путем в семь стадий. [c.97]

Стероид-гидроксилазы широко распространены в природе в животных организмах они принимают участие в биосинтезе гормонов коры надпочечников и желчных кислот, а в растениях — в биосинтезе кардено-лидов и сапогенинов. Физиологическая роль гидроксилирования стероидов для микроорганизмов заключается, по-видимому, в детоксикации липофильных субстратов, блокирующих активные центры клеток. Кроме того, стероид-гидроксилазы могут принимать участив в метаболизме продуцируемых некоторыми грибами стероидных кислот (см. Введение). В табл. 14 проведено сравнение гидроксилирования стероидов ферментами микроорганизмов и ферментами тканей животных [7—9]. Хотя ферменты микробного происхождения неспособны гидроксилировать стероиды в положения 2а, 6а и 20а, подобно ферментам из тканей, в целом первая группа ферментов несравненно более разнообразна, что отражает большее разнообразие метаболических реакций в микроорганизмах. [c.60]

Большинство микроорганизмов имеет тот или иной специфический набор гидроксилирующих ферментов — стероид-гидроксилаз, каждый из которых осуществляет гидроксилирование, как правило, лишь в одно положение. При этом следует, во-первых, подчеркнуть, что отдельные гидроксилазы также индивидуальны у каждого микроорганизма и различаются в ряде аспектов поэтому то, что справедливо для одной гидроксилазы, может быть неприменимо к другой. Во-вторых, один и тот же фермент может, хотя и очень редко, в зависимости от строения субстрата, гидроксилировать его в различные положения. Примером может служить Fusarium Uni, гидроксилаза которого вводит в С/В-тгаранс-стероиды 15а-оксигруппу, а в С/В-г ис-стероиды — 12р-оксигруппу. Поэтому не- [c.62]

Аналогичное предположение было выдвинуто и доказано при сравнении гидроксилирования С/В-цис- и С/В-т/ аис-стероидов. Культура Fusarium Uni гидроксилирует карденолиды и буфадиенолиды в 12р, а андростаны и прегнаны — в 15а-положение [102, 118, 119]. Возникает вопрос, образует ли микроорганизм два специфических гидроксилирую-щих фермента — 12р- и 15а-гидроксилазы, или же дело идет только об одном относительно неснецифичном ферменте Предпринятые для выяснения этого вопроса кинетические эксперименты позволили сделать вывод в пользу второго предположения [7, 120]. Таким образом, место атаки стероид-гидроксилазы F. Uni контролируется стереохимией субстрата, которая влияет на пространственное строение фермент-субстрат-ного комплекса и тем самым активирует различные положения стероидного скелета. Это становится ясным при сравнении молекулярных моделей карденолида (г ис-сочленение колец А/В и /D) и кортикостероида (Д -З-кетон, траис-сочленение колец /D) (рис. 4). У последнего стероидный скелет почти плоский и вытянутый, а псевдоэкваториальное 15а-положение испытывает малые пространственные затруднения и открыто [c.82]

С другой стороны, при гидроксилировании прогестерона urvularia lunata было показано, что культуры, выращенные как в присутствии, так и в отсутствие прогестерона, начинают превращать субстрат немедленно после внесения, т. е. в метаболизме отсутствует лаг-фаза (индукционный период) [142, 144]. Отсюда был сделан вывод, что стероид-гидроксилазы в данном случае являются конститутивными ферментами. По-видимому, характер образования гидроксилирующих ферментов может быть различным у разных видов микроорганизмов. Весьма вероятным представляется также предположение, что большинство микроорганизмов содержат малые количества стероид-гидроксилаз, активность которых резко возрастает при контакте с субстратом, как это имеет место для оксистероид-дегидрогеназ (см. гл. П1, стр. 121). [c.86]

И никотинамидом [145, 160]. Этилендиаминтетрауксусная кислота ингибирует гидроксилирующие системы надпочечников и стимулирует гидроксилирование urvularia lunata [139]. Однако, несмотря на эти различия, гидроксилирования стероидов микроорганизмами и надпочечниками имеют сходство в основных пунктах [145, 147, 160—166] [c.89]

Обращает на себя внимание тот факт, что во всех этих случаях а-окиси образуются из ненасыщенных субстратов при ферментации с теми микроорганизмами, которые способны вводить в соответствующие положения насыщенных субстратов аксиальные 9а-, 11 - и 14а-оксигруппы, а также псевдоаксиальную 15а-оксигруппу. Образование окисей при ферментации А 111)-стероидов с гидроксилирующей в экваториальное 11а-поло-жение культурой Rhizopus nigri ans или при ферментации Д1 -стероидов с 16а-гидроксилирующими актиномицетами не происходит [181]. [c.93]

Ферментативные методы расщепления рацематов основаны на способности культур микроорганизмов или изолированных ферментов в процессе реакций окисления, восстановления или гидролиза проводить различие между оптическими антиподами стероидов или полупродуктов их синтеза. Как правило, в случае рацемических стероидов микроорганизмы проявляют абсолютную специфичность по отношению к природным эиантиомерам. Так, в рацемическом соединении (282) гидроксилируется, в соединении (283) дегидрируется, а в соединении (284) росстанавливается только d-энан-тиомер. Последний, очевидно, может быть в каждом случае, ввиду существенного различия в полярности, легко отделен от непрореагировавшого /-энантиомера исходного соединения (схемы 66, 98). Для расщепления рацематов было предложено использовать микробиологическое восстановление и окисление кислородных функций в положениях 3, 17 и 20, образование А -связей и введение оксигрупп в положения 6, 7, 9, 11, 14, 15, 16, 17 или 21 [106-111]. [c.70]

Большое влияние на персистентность химических соединений в почве оказывают различные почвенные микроорганизмы, для которых пестициды нередко являются источником углерода. Даже очень стойкие в химическом отношении соединения разлагаются микроорганизмами почвы. Во многих случаях такое разложение начинается не сразу, а через некоторое время, необходимое для приспособления микроорганизмов к разрушению данного химического соединения. Наиболее легко разлагаются микроорганизмами почвы соединения алифатического ряда, а также гидроксилсодержащие соединения. Алкоксилированные ароматические соединения разлагаются несколько медленнее, но все же быстрее, чем вещества, не содержащие в ароматическом ядре в качестве заместителя кислорода, серы или азота. Как правило, ароматические соединения, не содержащие таких заместителей (групп), под влиянием микроорганизмов гидроксилируются и далее происходит разрушение ароматического ядра. Отметим, что и процесс разложения фенолов, аминов и сульфидов ароматического ряда также в большинстве случаев начинается с гидроксилирования ароматического [c.29]

Белки млекопитающих, продуцируемые микроорганизмами, не могут быть нормально гликолизированы, гидроксилированы или карбоксили-рованы. В простых рекомбинантных системах микроорганизмов это в больщинстве случаев или невозможно, или возможно, но с недостаточной точностью, что приводит к изменению структуры протеинов и, как следствие, к снижению их биологической активности. [c.239]

Прогестерон служит ключевым промежуточным соединением при получении стероидных препаратов путем частичного синтеза, равно как и при биосинтезе стероидов с 21 или меньшим числом атомов углерода. Биосинтез стероидных гормонов рассмотрен в гл. X—XII, а биосинтез различных Сзгсте-роидов и сердечных генинов у растений — в гл. VIII и IX. В данной главе речь будет идти лишь о превращении прогестерона у животных в другие Сггстероиды, не содержащие кислорода при С-21. В тканях животных содержатся гидро-ксилазы, катализирующие введение кислорода в определенные положения молекул стероидов, так что образуются гидроксильные группы в а- и р-ориентации. Эти ферменты зависят от НАД-Н и ионов металла. Известны гидроксилазы, катализирующие введение ОН-группы во все положения молекулы прогестерона, за исключением положений 4, 5, 8, 9, 10, 12 и 13. Микроорганизмы способны гидроксилировать стероиды не только в тех же положениях, что и животные, но также при С-8, С-9, С-10 и С-12. У животных в норме из всех тканей только надпочечники содержат 11р-гидроксилазу. [c.67]

Смотреть страницы где упоминается термин Гидроксилирующие микроорганизмы: [c.61] [c.69] [c.81] [c.92] [c.186] [c.103] [c.628] [c.269] [c.201] [c.11] [c.22] [c.103] [c.122] [c.16] [c.226] [c.390] [c.336] [c.22] [c.45] [c.45] [c.46] [c.60] [c.67] [c.79] [c.85] [c.176] [c.201] [c.45] [c.236] [c.45] [c.16]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология