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第九章抗生素的生物合成与调节机制第一节抗生素的生物合成一、微生物的刺激代谢与初级代谢的关系初级代谢产物：微生物合成为它们在生长繁殖中所必须的物质，如糖、氨基酸、脂肪酸、核苷酸以及由这些化合物聚合而成的高分子化合物，如多糖、蛋白质、脂类和核酸等。次级代谢产物：微生物在合成初级代谢产物时，还合成一些在微生物生长和繁殖中功能还不明确的化合物，如抗生素、酶抑制剂、色素等。从代谢途径看，此际代谢产物是以初级代谢产物为前体衍生出来的。1.抗生的合成途径：1）多聚乙酰（polyketide)概念的假说，与脂肪酸合成相似。在放线菌内以丙酰CoA为引子，以甲基丙二酰为伸展者，形成带甲基的多聚乙酰，后经环化，成为各种抗生素的前体而合成不同的抗生素，如四环素、红霉素及利福霉素等。2）以初级代谢产物为前体，如氨基酸或糖，如β-内酰胺类抗生素和氨基环醇类抗生素。3）非蛋白质多肽装配过程，如许多杆菌产生抗生素合成特征。2）糖类衍生物糖苷类抗生素：链霉素、新霉素与大环内脂连接的糖甙抗生素：红霉素其它糖甙抗生素：新生霉素3）以乙酸为单位的衍生物乙酸衍生物抗生素：四环素类抗菌素丙酸衍生物抗生素：红霉素多烯和多炔类抗生素：制霉素3.几种抗生素的合成1）青霉素、头孢菌素的生物合成结构近似的三肽抗生素。2）四环素族3）红霉素（大环内酯类抗生素）一、细胞生长期到抗生素产生期的过渡

解除某些抗生素合成酶的阻遏，包括蛋白质合成阻遏作用的解除。生产抗生素的基因在正常生长中被阻遏，阻遏原因：1.一种诱导因子在生长期末积累或外源加入以解除生产期的阻遏作用；2.初级代谢产物的终点产物对次级代谢途径的反馈阻遏作用，当这个化合物耗尽，使生产期基因受阻遏得到克服。3.在一种易被利用的糖源中生长，其分解代谢物对抗生素合成有阻遏作用，当这些剂被利用后，阻遏作用被解除。4.抗生素合成途径艘高能化合物的阻遏作用，当ATP形成减少时，阻遏作用被解除。5.在生长期，RNA聚合酶只能启动生长期基因的转录作用，而不能附着在生产期操纵的促进子的位置上，因而次级代谢途径的酶合成受阻遏。三、分解代谢产物的调节控制

1.包括分解产物阻遏和分解产物抑制。2.解除分解代谢产物阻遏的方法：选育对葡萄糖类似物抗性突变型在培养过程中逃避分解产物阻遏。四、磷酸盐的调节

抗生素的合成只有在磷酸盐含量为生长的“亚适量”时才能合成。磷酸盐抑制抗生素合成的机制：1.抑制或阻遏抗生素合成途径中有关酶的活力和合成2.改变代谢途径七、次级代谢的反馈抑制许多

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