Фермент полусинтетический

Каково происхождение факторов устойчивости к антибиотикам Почему в природе так широко распространены гены, обеспечивающие инактивацию столь необычных молекул, как антибиотики Возможно, это объясняется тем, что гены устойчивости к антибиотикам в обычной ситуации выполняют какие-то нормальные биосинтетические функции, но наличие в среде антибиотиков приводит к отбору мутантов, гены которых способны обеспечивать их инактивацию. Тем не менее до конца не ясно, почему факторы, обеспечивающие устойчивость к лекарственным препаратам, появляются так часто именно в популяции, обработанной антибиотиком. Частичным решением проблемы устойчивости послужило создание полусинтетических модификаций антибиотиков, встречающихся в природе. Поскольку К-факторы переносят гены, ответственные за синтез ферментов, изменяющих специфические участки антибиотика, иногда удается химически изменить эти участки таким образом, чтобы они больше не участвовали в ферментативной реакции, индуцируемой К-фактором. [c.258]

Очень большое внимание уделяется проблеме устойчивости антибиотиков, особенно острой в условиях лечебных учреждений. К сожалению, с течением времени у бактерий развивается устойчивость к антибиотикам. Например, некоторые бактерии могут начать производить ферменты, инактивирующие антибиотики. В разработке и синтезе ингибиторов ферментов, лишающих бактерии этого оружия, в настоящее время достигнуты определенные успехи. Другие бактерии вырабатывают сопротивляемость, препятствуя прониканию антибактериального агента внутрь своих клеток. Опять-таки и здесь достигнут прогресс благодаря полусинтетическому модифицированию и открытию новых средств. [c.98]

Корнбергу с сотрудниками в 1967 г. удалось получить вирус полусинтетическим методом. Это был фаг фи X 174, созданный с помощью ДНК-полимеразы фермента, который ответствен за синтез новой ДНК-цепи при редупликации ДНК. Они извлекли 600 мг этого фермента из 90 кг бактерий кишечной палочки. [c.171]

Последние десятилетия XX в. характеризовались широким размахом работ по иммобилизации ферментов и использованием их в таком состоянии в качестве стабильных биокатализаторов при получении ряда очень ценных веществ (аминокислот, органических кислот, полусинтетических антибиотиков и др.). Направление биотехнологии с применением иммобилизованных ферментов получило название инженерной энзимологии. [c.94]

Этот фермент образуется как грамположительными, так и грамотрицательными бактериями. Среди грамположительных бактерий Р-лактамазы продуцируются преимущественно стафилококками, и процесс их образования связан с плазмидной локализацией генов. Крайне редко Р-лактамазы вырабатываются энтерококками. Названные ферменты грамположительных бактерий активно воздействуют на природные и полусинтетические пенициллины за исключением оксациллина и метициллина. [c.354]

Большой потенциал, возможно, имеет идея получения полусинтетических ферментов в результате селективной их модификации. Есть основания полагать, что таким путем можно изменять не только стабильность ферментов, но и регулировать такие параметры, как активность и специфичность. Не следует исключать вероятность того, что по мере углубления наших знаний о действии ферментов можно будет создавать искусственные ферментоподобные катализаторы для решения конкретных технологических проблем. [c.67]

Еще один пример, который также находит повседневное применение, касается специфического гидролиза пенициллинамидазой природного пенициллина О в препаративных количествах, при этом опять-таки используется хроматографический процесс [129]. В результате образуется чистый продукт гидролиза — 6-аминопеницнллановая кислота, свободная от примесей, которая затем может быть исиользована для синтеза всех видов полусинтетических производных пенициллина. В противополо/кность нестабильному растворимому ферменту фермент, переведенный в нерастворимое состояние, не проявляет потери активности [c.261]

Путем ковалентной модификации гидролитических ферментов аналогами коферментов можно получить новые ферменты, обладающие окислительно-восстановительным действием. Среди изученных к настоящему времени полусинтетических ферментов такого типа наиболее эффективным является ковалентный фла-вин-папаиновый комплекс, который получают путем модифика- [c.194]

Примером может служить производство полусинтетических пенициллинов. Они являются производными 6-аминопенициллановой кислоты, деаци-лированной формы бензилпенициллина. В настоящее время известно много технологических процессов, в которых используется иммобилизованная пени-циллинамидаза, осуществляющая это деацилирование. Полусинтетические пенициллины получают в реакторах периодического действия, иммобилизацию фермента проводят на триацетате целлюлозы. [c.91]

В Институте тонкой органической химин под руководством А. Л. Мнджояна были начаты исследования в области полусинтетических пенициллинов. Работы преследовали цель создания небольших гомологических рядов веществ для изучения изменения их биологических свойств в связи со строением, в частности, в отношении грамположительных, грамотрицательных микроорганизмов, устойчивости к ферменту пенициллиназа, кнслотостойкости и т. д. В основу работ были приняты структуры бензил-и феноксиметилпени-циллинов. [c.208]

Для бактерицидного действия бициклических р-лактамов определяющее значение имеет наличие азетидинонового кольца. Приобретение бактериями устойчивости к их действию объясняется, главным образом, тем, что микроорганизмы обладают способностью производить ферменты р-лак-тамазы, которые расщепляют Р-лактамный цикл. Выживают и распространяются те линии бактерий, которые в ответ на антибиотик способны отвечать массированным биосинтезом фермента, полностью нейтрализующего действие р-лактама. Синтез новых аналогов помогает до некоторой степени бороться с устойчивостью бактерий. Так, например, полусинтетический це-фалоспориновый дериват 6.48, получивший название цефотаксим, практически не подвержен действию расщепляющих ферментов. [c.440]

В недалеком прошлом развитие техники иммобилизации ферментов в значительной степени способствовало успехам в биокатализе. Иммобилизация осуществляется на твердой подложке, которая удерживает фермент практически в неподвижном состоянии. В результате фермент стабилизируется, и количество материала, превращаемого в конечный продукт, увеличивается. При этом упрощается также очистка конечного продукта, так как иммобилизованный фермент отделяется легче. Один из примеров такой технологии — использование иммобилизованной пенициллин-ацилазы для превращения природного антибиотика, пенициллина G, в 6-аминопенициллановую кислоту (6-АПК). Ацилаза отщепляет цепь атомов, связанных с аминным азотом (N) в пенициллине G. Далее к этому азоту присоединяется другие цепи атомов с образованием различных полусинтетических пенициллинов, применяемых в медицине. [c.122]

Получение мутантов, способных к сверхпродукции промежуточных продуктов метаболизма Индукция определенных ферментативных процессов Ингибированная ферментация Направленный синтез из предшественников в обход метаболического контроля Биокатализ по завершении роста Одностадийные превращения, позволяющие обойтись без очистки фермента или принятия мер по сохранению его стабильности Многостадийные процессы ферментативной конверсии Биокатализ in vitro Использование очищенного фермента для одностадийной конверсии какого-либо природного субстрата Одностадийное образование химических промежуточных продуктов из неприродных субстратов с использованием очищенных ферментов с широким спектром действия Многостадийные полусинтетические метаболнтические процессы Химический катализ на основе биологических принципов Создание химических аналогов ферментативных процессов Получение химических катализаторов с биологической специфичностью (образование биоорганических комплексов ) [c.134]

Рис. 10.8. Действие бактериальных ферментов-пенициллиназы и пенициллин-ацилазы-на пенициллин О. Замещая К в 6-аминопенициллановой кислоте различными радикалами, можно получить такие полусинтетические пенициллины, как фенетициллин, метициллин, ампициллин и карбенициллин.

Обычные моющие средства эмульгируют только жиры, а следовательно, и присутствующие на них частицы грязи. Другие загрязнения, такие, как белковые вещества остатков пищи и крови, при этом не удаляются. Более того, в горячей воде они вообще не растворяются. Для устранения подобных загрязнений разрабатываются биологически активные моющие средства. Эти препараты содержат ферменты, растворяющие белки,-так называемые протеазы. Но к нашей общей досаде большинство известных протеаз разлагается в щелочной среде моющего раствора и не выдерживает высокой температуры при стирке. Правда, из некоторых видов бактерий удалось вьщелить протеазу-вещество, устойчивое в щелочных растворах при температуре вплоть до 60°С. Возможно, со временем удастся выделить из бактерий, живупщх в горячих источниках, устойчивую против кипячения протеазу и сделать ее пригодной для использования в моющих средствах. Может быть, в дальнейшем такой фермент удастся получить хотя бы полусинтетическим путем. [c.184]

Все перечисленные выше методы являются физико-химическими. Однако в настоящее время для получения многих лекарств широкое применение нашли биотехнологии. Например, иммобилизованные ферменты позволяют быстро, специфично и без побочных продуктов (являющихся главным недостатком химического синтеза) осуществлять синтез биологически активных веществ (о том, как иммобилизуют ферменты, см. главу 2). Так, иммобилизованная пенициллинамидаза используется для промышленного получения 6-аминопенициллановой кислоты, являющейся исходным сырьем в производстве новых полусинтетических пени- / /имяов широкого спектра действия (см. ниже). Производство гормональных препаратов — кортизола и преднизолона осуществляется в колонках, заполненных гранулами нерастворимого носителя с иммобилизованными ферментами. [c.504]

Конструирование определенного биологического катализатора ведется с учетом как специфичности белка, так и каталитической активности металлоорганического комплекса. Вот примеры такой модификации, проведенной для получения полусинтетических биоорганических комплексов . Миоглобин кашалота способен связывать кислород, но не обладает биокаталитической активностью. В результате объединения этой биомолекулы с тремя электрон-переносящими комплексами, содержащими рутений, которые связываются с остатками гистидина на поверхности молекул белка, образуется комплекс, способный восстанавливать кислород при одновременном окислении ряда органических субстратов, например аскорбата, со скоростью-почти такой же, как для природной аскорбатоксидазы. В принципе белки можно модифицировать и другими способами. Рассмотрим, например, папаин. Он относится к числу хорошо изученных протеолитических ферментов, для которого определена трехмерная структура. Поблизости от остатка цистеина-25 на поверхности белковой молекулы располагается протяженный желобок, в котором протекает реакция протеолиза. Этот участок может быть алкилирован производным флавина без изменения доступности участка связывания потенциальных субстратов. Такие модифицированные флавопапаины использовались для окисления Ы-алкил-1,4-дигидроникотинамидов, и каталитическая активность некоторых из этих модифицированных белков была существенно выше, чем у природных флавопротеин-ЫАОН-дегидрогеназ. Таким образом удалось создать очень эффективный полусинтетический фермент. Использование флавинов с высокоактивными, находящимися в определенном положении элек-трон-оттягивающими заместителями, возможно, позволит разработать эффективные катализаторы для восстановления никотин-амида. [c.182]

Практическая ценность полусинтетических -лактамных антибиотиков зависит прежде всего от скорости проникновения их через наружную мембрану грамотрицательных бактерий, от устойчивости к -лактамазам и от скорости инактивирования защитных ферментов бактериальной клетки. Известно, что скорость проникновения -лактамных антибиотиков через мембрану зависит не только от того, открыты или закрыты водяные пары, образуемые белками поринами, но и от гидрофобности препарата. [c.379]

Резистентность бактерий к эритромицину и его полусинтетическим аналогам (азитромицину, кларитромицину, рокситроми-цину) связана не только с уменьшением сродства антибиотиков с 50 S субъединицей хромосомы, но и с образованием ферментов типа фосфотрансфераз. [c.453]

Первый связан с инактивацией антибиотика и высевом его в соответствующую питательную среду. Например, биологический контроль бензилпенициллина и полусинтетических препаратов, полученных на его основе, производится следующим образом. В пробирки, содержащие тиогликолевую среду, вносят фермент пенициллиназу в количестве, способном полностью инактивировать пенициллин. Пробирки с пенициллиназой выдерживают 2— 3 сут при 37°С для контроля стерильности фермента, затем в них вносят раствор пенициллина. Пробирки разделяют на две группы, одну группу выдерживают при 37°, а другую при 24° в течение 5 сут. Ежедневно наблюдают за возможным ростом микроорганизмов. [c.274]

Разработаны методы культивирования Breviba terium sp., обеспечивающие высокую декарбоксилазную активность, участвующую в синтезе лизина. Наибольшая удельная активность фермента на полусинтетической среде наблюдается через 18— 20 ч роста культур, т. е. в конце экспоненциальной фазы, на ме-лассной — в середине экспоненциальной фазы роста. [c.348]

Проведение химических модификаций и введение поперечных сшивок в кристаллический полусинтетический селеносубтилизин сопровождались появлением пероксидазной активности, десятикратным увеличением стабильности фермента без потери энантиоселективности [341] [c.459]

Значительный интерес для получения имплантируемых лекархлъен-ных форм пролонгированного действия представляет использование в качестве носителя монокарбоксицеллюлозы — полусинтетического полимер>а, обладающего гемостатическими свойствами и способного без остатка р>езорбироваться организмом (применяют для иммобилизации некоторых ферментов, сульфаниламидов и антибиотиков). [c.190]

В Европе для приготовления полусинтетического пенициллина используется на одном из этапов 6-амино-пенициллиновая кислота, получаемая с помощью иммобилизованного фермента пенициллин-ацилазы. В год производится примерно 3500 т этой кислоты, а дотя этого требуется произвести около 30 т указанного фермента. [c.92]

Был вьщелен целый ряд близких ио структуре иенициллиназ, имеющих массу около 30 кДа и высокое число оборотов (порядка 10 с ). Активность фермента в значительной мере зависит от природы К-груины, ирисоединенной к р-лактамному кольцу пенициллина. Поэтому полусинтетические пе-нициллины с К-группами, защищающими их от действия пенициллиназы, представляют большую ценность для клинических целей. [c.226]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология