Егоров - Основы учения об антибиотиках - 1986 (947288), страница 60
Текст из файла (страница 60)
Так, на синтетической среде с Коз и глицином добавление 0-(.-валина способствует биосинтезу смеси трех актиномицинов (Сь С, и Сз) с преобладанием Сь При развитии , актиномицета на той же среде без 0-(.-валина происходило образование только актиномицинов Сэ и См Биосинтез актиномицина С, не наблюдается. Известно, что в состав многих актиномицинов входит Р-валин.
, Так, Иг. апгйюИсиэ образует смесь антибиотиков, состоящую иногда из пяти актиномицинов, каждый нэ которых содержит по два моля Р-валина на один моль антибиотика. Однако Ягг. сйгуэогпайиэ образует смесь актиномицииов, одна группа которых содер:жит два моля 0-валина на один моль антибиотика, другая группа — один моль Р-валина и один моль 0-аллоизолейцина и третья группа — два моля Р-аллоизолейцина на моль актиномицина. Попытка облегчить биосинтез антибиотиков путем добавления "к синтетической среде О-валина, 0-изолейцина и Р-аллоизолейци'на привела к тому, что в присутствии 0-аминокислот биосинтез ,'яктиномицинов культурой Яг.
апай(ойсиэ подавляется. Однако до'бввка Е-валина к среде снимает тормозящее действие 0-валина на биосинтез актиномицниа. По-видимому, $.-валин гораздо легче исПользуется актиномицетом и, перед тем, как включиться в пептид актииомицина, он превращается в Р-изомер. Добавка 0-(=изолейцина к синтетической среде, в которой развивается огг. сйгуэогпа((иэ или другой актиномицинобразующий штамм актиномицета, приводит к образованию новых биосинтетическнх актиномицинов. Два антибиотика (Е, и Ег), синтезированные Иг. сйгуэотайиэ, содержали а-метилизолейцин вместо (Ч-ме- 273 тилвалнна, который образуется при отсутствии в среде 0-Ь-нзолейцина.
На среде же, содержащей саркозин, происходит образование шести новых актиномицинов. Добавление саркознна к синтетической среде с галактозой и глутаминовой кислотой способствует тому, что 5!г. ап!!Ьшгйсиззначительно увеличивает синтез актиномицинов 11 (Ап и Вц) и 111 (Ащ и Вщ) групп. Добавка 1.-пролива к среде, содержащей саркозин, снимает стимулирующий эффект саркозина, однако при увеличении концентрации саркозина можно снять тормозящее действие пролнна на биосинтез актнномпцпна. Введение в состав среды 0-(.-пипеколовой кислоты (аналог пролина) способствует синтезу нескольких новых форм актипомицииа.
Присутствие 0-(.-изолейцпна в среде (крахмал — глутаминовая кислота — сали) подавляет образование актиномицнна, не оказывая отрицательного влияния на рост актиномицета. Изолейцпн в концентрации 0,1 мг/мл почти полностью приостанавливает биосинтез антнбиотика. Одчако 04.-треонин, присутствующий в среде, нацело снимает тормозящее действие изолейцина (табл. 70). Таблица 70 устранение Гр-$ треопином подаплянтщесо действия !л-!.-наолейцина при образовании аятиномицнна (по Катиагпврв е! а!., !960! Оорввоввние «ктиномнпнвн Время реивития витиномняетн, сут 0 200 400 600 !000 4000 0 !ОО 400 9000 4000 4000 Аминокислоты, добавленные к среде, по-разному влияют на биосинтез аурантина. 0-Валин и 0-изояейцин заметно подавляют синтез антибиотика.
Лейцин, норвалии и норлейцин в 0-форме не только не ингибируют образоваяне актиномицнна, а даже включаются в его молекулу. Аминокислоты в 1.-форме более активно включаются в биосинтез молекулы актиномицина и„по-видимому, легче проникают через клеточную стенку, чем 0-аминокислоты. Изменение биосинтеза различных фракций аурантина, образуемого культурой Яг. апгоп!!сиз, наблюдается при изменении соотношения валина (О-1-валина) и К14Ои в среде.
Увеличение концентрации валина приводит к снижению общего выхода антибиотика с одновременным относительным повышением количества фракций, содержащих в своей структуре валин (Аув и Аув). К~ ! ! Из И~ ! ! кт С=О С=О С=О С=О нх '+жо, -бН Ц н + сн, сн, .Актнномицин В~ и Кх-псптилы) сн, Эта реакция представляет большой интерес, так как рядом авторов было подтверждено, что 3-гидрокси-4-метилантраниловая кислота выступает в роли предшественников в процессе биосинтезв актиномицинов. По всей вероятности реакция конденсации может осуществляться в две стадии: 1. С участием фермента аминофеноксазинонсинтетазы, обнаруженного у Иг. ап11Ь)о11сиз и способного преврашать аминофенолы (в том числе и метилантранпловую кислоту) в хинонимины: Актиномицин Ч образуется в большом количестве при разви.
тии Яг. апййий1оиа на среде с 1.-треонииом в качестве единственного источника азота. Но если к среде добавить 1.-глутаминовую , кислоту, то этот же организм начияает образовывать преимущест' венно актиномицин 1Ъ'. Биосинтез актиномицина !Ъ' культурой Иг. сйраогпаПиз возрастает с 10 до 33% от общей смеси актиномициков в том случае, если в среду, содержащую в качестве источника азота нитрат и в качестве источника углерода глнцерин, добавить 6,57р 0-1.-валина. Приведенные выше примеры свидетельствуют, что образование тех или иных вариантов актнномицинов происходит в результате воздействия аминокислот, вносимых в среду, на механизм биосинтеза антибиотика. Аминокислоты, попадая в клетки актиномицета, включаются в пул свободных аминокислот, из которых идет образование белка микроорганизма и актиномицина. Образование молекулы антибиотика в основном зависит не от уровня аминокислот 'в пуле, а от того, насколько легко те или иные аминокислоты могут быть включены в молекулу актиномицина.
Таким образом, путем изменения состава среды для культивиро.вания актиномицета — продуцента актиномицинов — можно нацравлять его биосинтетическую деятельность в нужную сторону и получать заранее известные антибиотики, изменять количественное соотношение различных актиномицинов. Существенное значение в образовании актиномицинов имеет биосинтез феноксазинового хромафора. По-видимому, хромафор ,актиномицинов образуется в процессе синтеза антибиотика в ре'зультате оксидативной конденсации двух молекул 3-гидрокси-4-метилантранилоилпептида: 1о Нт а н Н К-ОН, паптид. паптидодаатоп СН, 2. Две молекулы хиионнмина превращаются в аминофеноксазинон.
Реакция идет без участия фермента. Биосинтез актиномицина культурой Иг. апИЬюйсиз зависит от количества фенолоксндазы, присутствующей в мицелнн актиномицета. Характер пути конденсации двух молекул метилантраниловой кислоты определяется видом актиномицета или условиями его культивирования. В процессе развитии Яг. зр. 2 в культуральную жидкость вьщеляется вещество, представляющее собой Х-ацетил-4-метил-3-оксиантраниловую кислоту (Кьацетил-МОАК): НСОСНт Н СН и-апатии-МОАК сн снсоон 1 таиптоеаи 276 Удалось получить доказательства образования пептидов с тч'-ацетнл-МОАК в процессе развития стрептомицета — продуцента актиномицина. По-видимому, К-ацетил-МОАК принимает участие в биосинтезе молекулы актиномнцина, пептнл И-ацетил-МОАК является предшественником биосинтеча зтого антибиотика.
В процессс бносинтеза фсноксззина определенную роль играет трнптофан: Установлено, что Яг. ап1йую1~сиз включает мечеинь|й "С Р-Е- трнптофан в актииомициновый хромафор. В аминокислотах, входящих в пептиды актииомицииа, радиоактивность не обнаружена. Таким образом, триптофаи — важнейший предшественник биосинтеза хромафора актиномицина. Изучение механизма биосиитеза полипептидной части молекулы активомицинов имеет практическое и теоретическое значение. Изменяя в процессе развития актиномицета структуру полипептидных цепочек, можно получить антибиотики с новыми биологическими свойствами. Биосинтез полипептидов актиномиципов находится в определенной зависимости от синтеза белка мицелия актиномицета. Вместе с тем установлено, что механизмы синтеза белка мпцелня и синтеза полипептндов антибиотика различны.
Например, рнбосомы клетки актиномицета не принимают участия н процессе биосннтеза актиномицинов. Работами ряда авторов в кратковременных опытах показано, что скорость включения меченых аминокислот в актиномицин в присутствии левомицетнна (ингибитора синтеза белка) возраста.ет, а в белках мицелия Ягг. апгй1ойсия резко уменыпается. Эти результаты дали основание предположить, что механизмы биосинтеза актиномицнна и белка актиномицета различны, однако между ними существует определенное равновесие. Стрептомицет в процессе развития, по-видимому, на биосинтез белка своего тела и образование актиномицинов использует общий запас свободных аминокислот. Высказано предположение, что биосинтез антибиотика — своеобразный контролирующий механизм стрептомицета,позволяющий клетке удалять избыток свободных аминокислот в период фазы замедленного роста.
Кратковременное воздействие левомицетина на актиномпцет оказывает наиболее сильное воздействие как на характер развития организма, так и на биосинтез аурантина. При этом происходит ингибирование синтеза белка и нуклеиновых кислот актиномицета, я также подавление образования антибиотика. Левомицетин оказывает определенное влияние на углеводный обмен продуцента актиномицина: во второй фазе развития актиномицета происходит значительное накопление в культуральной жидкости пировиноградной кислоты.. В биосинтезе молекулы актиномицинов стрецтомицетамв принимают определенное участие плазмиды. Если с помощью акрифлавина и новобиоцяна освободить клетки продуцентов актиномицииов от плазмид, то продуцирующие антибиотик микроорганизмы становятся неактивными в смысле биосинтеза актиномицинов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
