釀酒酵母全細(xì)胞催化合成尿苷二磷酸-N-乙酰葡糖胺的機(jī)理研究.pdf

1、近十年來(lái)，隨著發(fā)現(xiàn)糖類物質(zhì)在細(xì)胞識(shí)別，免疫方面的重要生理作用，糖類物質(zhì)又日益受到了重視并有了長(zhǎng)足的進(jìn)步。尤其是寡糖，它在生物體內(nèi)起著調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)外聯(lián)系的作用，并參與激素的調(diào)節(jié)和抗體的免疫識(shí)別，能激活植物的自我防衛(wèi)系統(tǒng)、誘導(dǎo)根瘤菌的固氮作用、可以與入侵的微生物上的糖蛋白相結(jié)合而阻止這些微生物對(duì)人體正常細(xì)胞的侵襲等等。尿苷二磷酸-N-乙酰葡糖胺是合成寡糖的重要糖基供體，故有必要對(duì)糖核苷酸尤其是作為含有許多生理活性糖鏈鏈芯部分的N-乙酰葡糖胺供

2、體的尿苷二磷酸-N-乙酰葡糖胺的合成進(jìn)行深入的研究。
　　 本文研究了全細(xì)胞釀酒酵母催化合成尿苷二磷酸-N-乙酰葡糖胺的方法，以尿苷酸、葡糖胺和磷酸鹽為底物，以果糖為能量供體，加入小分子化學(xué)效應(yīng)物質(zhì)，利用有透性的酵母細(xì)胞全細(xì)胞催化合成尿苷二磷酸-N-乙酰葡糖胺。
　　 論文分別從膜透性，金屬離子以及小分子效應(yīng)物對(duì)UDPAG積累的影響等幾個(gè)方面研究，結(jié)合析因?qū)嶒?yàn)和響應(yīng)面分析對(duì)合成UDPAG的最佳反應(yīng)條件及影響反應(yīng)的各種因素

3、進(jìn)行了討論。
　　 新型促滲透劑15改變細(xì)胞通透性，顯著提高了細(xì)胞透性，反應(yīng)時(shí)間也由文獻(xiàn)報(bào)道的12h縮短為8h，UDPAG的產(chǎn)量為對(duì)照的3倍以上；反應(yīng)代謝通量經(jīng)鎂離子、鉀離子和小分子效應(yīng)物調(diào)節(jié)后，代謝途徑流量分配發(fā)生了重大改變，分別提高了能量利用率、解決了反應(yīng)的限速步驟。通過(guò)析因?qū)嶒?yàn)對(duì)11個(gè)因素進(jìn)行考察，影響最大的因素分別為：磷酸二氫鈉，溫度，葡萄糖。再通過(guò)響應(yīng)面設(shè)計(jì)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)，最佳反應(yīng)條件為：尿苷酸7.0g/L，葡糖胺6.5g/

4、L，維生素B10.026g/L，甘油15mL/L，氯化鎂2.0g/L，氯化鉀4.0g/L，磷酸二氫鈉31.2g/L，醋酸鈉5.0g/L，谷氨酰胺5.0g/L，煙酸0.01g/L，乙醛6.67mL/L，pH8.0，溫度29℃，最優(yōu)UDPAG生成濃度為4.25g/L。
　　 本研究采用全細(xì)胞催化合成尿苷二磷酸-N-乙酰葡糖胺，克服了發(fā)酵法代謝產(chǎn)物復(fù)雜、底物轉(zhuǎn)化率低等缺陷，簡(jiǎn)化了后續(xù)的分離工藝；與酶法相比，酶的穩(wěn)定性更好，耐有機(jī)溶劑的