我總是不停地用悲傷回想我們愛情，又不停地在愛戀中尋找那些悲傷回想，最終在回想里孤獨(dú)地悲傷。我總是平靜躲在角落里一個(gè)看天空，平靜坐在椅子上一個(gè)人寫些孤寂文字，平靜躋身于黑暗之中寂寞聽著那些悲傷歌曲，試圖忘記悲傷卻又不停地傷害自己。那些悲傷如同閃著銀色光芒針，深深刺進(jìn)我記憶里，成為揮之不去陰霾，卻又如同罌粟，回繞在心底最陰暗處，雖疼，可是欲罷不能。這世間，有太多愛不能夠等到開花結(jié)果。有太多理由能夠隔開一段真正感情。時(shí)間和現(xiàn)實(shí)是感情世界里最堅(jiān)固城池，太多愛情在這些城池下去死去，幻化成妖嬈嬰粟花在漆黑夜里幽怨地吟唱，那些凄涼挽歌成為人們沒日沒夜永恒夢(mèng)魘和悲傷。每次回想起當(dāng)初我們對(duì)一切義無返顧，可是愛情帶來痛楚那么深刻。既然無法逃避，那就勇敢地微笑承受，坦然淡忘。一個(gè)人獨(dú)自承受這一切，看著他們幸福笑臉，我卻還要裝作若無其事。這么堅(jiān)強(qiáng)，不知道還能偽裝多久。對(duì)一個(gè)人愛從未停歇，對(duì)自己折磨卻一天天加重。愛上一個(gè)不能愛人，誰能告訴我，心傷，怎樣去解？夜。開始感覺嚴(yán)寒。耳麥音樂放到很大聲。讓我有些暈眩感到莫名心疼。學(xué)習(xí)目標(biāo)熟悉微生物次級(jí)代謝產(chǎn)物特點(diǎn)和次級(jí)代謝產(chǎn)物生物合成控制。掌握微生物次級(jí)代謝產(chǎn)物生物合成過程及其調(diào)整機(jī)制。了解微生物藥品生物合成及其調(diào)整機(jī)制指導(dǎo)意義。微生物藥物生物合成和調(diào)控專家講座第1頁序言各種代謝反應(yīng)和代謝路徑錯(cuò)綜復(fù)雜：

代謝網(wǎng)絡(luò)（metabolicnetwork）

多代謝作用（pleometabolism）

代謝柵欄（metabolicgrid）生物合成既包括初級(jí)代謝又包括次級(jí)代謝微生物藥品（這里指微生物次級(jí)代謝產(chǎn)物）合成是在微生物體內(nèi)酶催化下將小分子物質(zhì)逐步合成份子量較大產(chǎn)物生化反應(yīng)過程。微生物藥物生物合成和調(diào)控專家講座第2頁生物合成過程中，嚴(yán)格地受到微生物細(xì)胞內(nèi)存在代謝調(diào)整，以及外界環(huán)境條件調(diào)整。人們利用已知或可能存在生物合成路徑及其代謝調(diào)控理論，已成功地處理了微生物藥品生產(chǎn)過程中菌種產(chǎn)量、發(fā)酵工藝、產(chǎn)品質(zhì)量等關(guān)鍵問題。微生物藥品生物合成及其調(diào)控理論在微生物藥品生產(chǎn)中起著非常主要指導(dǎo)作用。微生物藥物生物合成和調(diào)控專家講座第3頁學(xué)習(xí)內(nèi)容第一節(jié)微生物代謝調(diào)整（3課時(shí)）第二節(jié)次級(jí)代謝與次級(jí)代謝產(chǎn)物（1課時(shí)）第三節(jié)次級(jí)代謝產(chǎn)物生物合成（2課時(shí)）第四節(jié)次級(jí)代謝產(chǎn)物生物合成調(diào)整與控制（2課時(shí)）微生物藥物生物合成和調(diào)控專家講座第4頁二、酶活性調(diào)整

酶活性調(diào)整：是指經(jīng)過改變代謝路徑中一個(gè)或幾個(gè)關(guān)鍵酶活性來調(diào)整代謝速度調(diào)整方式。酶活性調(diào)整特點(diǎn)：快速、及時(shí)、有效和經(jīng)濟(jì)

蛋白質(zhì)水平上調(diào)整微生物藥物生物合成和調(diào)控專家講座第5頁（一）激活或抑制

酶激活或抑制是指在某個(gè)酶促反應(yīng)系統(tǒng)中，加入某種低分子量物質(zhì)后，造成酶活性提升或降低，從而使得該酶促反應(yīng)速度提升或下降過程。能引發(fā)酶活力提升或降低物質(zhì)稱為酶激活劑或酶抑制劑，如外源物質(zhì)、代謝產(chǎn)物、金屬離子等。酶抑制能夠是不可逆或可逆，前者造成代謝作用停頓；后者，除去酶抑制劑后，酶活性恢復(fù)。酶抑制多數(shù)是可逆，且多屬于反饋抑制（feedbackinhibition）。微生物藥物生物合成和調(diào)控專家講座第6頁（二）酶活性調(diào)整方式

2.終產(chǎn)物抑制（endproductinhibition）1.前饋?zhàn)饔茫╢eedforward）4.協(xié)同（多價(jià)）反饋抑制（concertedormultivalentfeedbackinhibition）3.賠償性激活（compensatoryactivation）5.累積反饋抑制（cumulativefeedbackinhibition）6.增效（合作）反饋抑制（synergisticorcooperativefeedbackinhibition）將存在酶活性調(diào)整方式歸納下面12種：微生物藥物生物合成和調(diào)控專家講座第7頁7.次序反饋抑制（sequentialfeedbackinhibition）9.聯(lián)合激活或抑制調(diào)整（終產(chǎn)物抑制賠償性逆轉(zhuǎn)）8.同工酶調(diào)整10.平衡合成（balancedsynthesis）11.代謝互鎖（metabolicinterlock）12.假反饋抑制（pseudo-feedbackinhibition）微生物藥物生物合成和調(diào)控專家講座第8頁前饋?zhàn)饔弥甘窃诖x路徑中前面底物對(duì)其后某一催化反應(yīng)調(diào)整酶有作用（激活或抑制）。1.前饋?zhàn)饔茫╢eedforward）1,6-二磷酸果糖對(duì)丙酮酸激酶起前饋激活作用（圖2-1）乙酰輔酶A對(duì)乙酰輔酶A羧化酶起前饋抑制作用（圖2-2）微生物藥物生物合成和調(diào)控專家講座第9頁圖2-1前饋激活代謝路徑中后面酶促反應(yīng)，可被該路徑中較前面一個(gè)中間產(chǎn)物所促進(jìn)（前體激活）。舉例葡萄糖

PEP丙酮酸丙酮酸激酶前饋激活6-磷酸葡萄糖6-磷酸果糖1,6-二磷酸果糖微生物藥物生物合成和調(diào)控專家講座第10頁前饋抑制丙二酸單酰CoA+ADP+Pi乙酰輔酶A羧化酶乙酰輔酶A+CO2+H2O+ATP舉例圖2-2前饋抑制乙酰輔酶A對(duì)乙酰輔酶A羧化酶起前饋抑制作用微生物藥物生物合成和調(diào)控專家講座第11頁終產(chǎn)物抑制指是在代謝路徑中，終產(chǎn)物對(duì)其合成路徑第一個(gè)酶活性產(chǎn)生抑制作用。2.終產(chǎn)物抑制（endproductinhibition）圖2-3終產(chǎn)物抑制A

D反饋抑制BCE1PE4E3E2終產(chǎn)物抑制又稱為反饋抑制（feedbackinhibition）。微生物藥物生物合成和調(diào)控專家講座第12頁指當(dāng)某一終產(chǎn)物合成需要兩種前體時(shí)另一前體物大量存在可能激活受終產(chǎn)物抑制酶活性（圖2-4）。3.賠償性激活（compensatoryactivation）圖2-4賠償性激活F

IGHABCE1

J

DE微生物藥物生物合成和調(diào)控專家講座第13頁指是分支代謝路徑中幾個(gè)終產(chǎn)物同時(shí)過量時(shí)才能抑制共同路徑第一個(gè)酶調(diào)整方式。4.協(xié)同（多價(jià)）反饋抑制（concertedormultivalentfeedbackinhibition）ABCE1Y

DXE5E4存在于Lys、Thr合成中圖2-5協(xié)同反饋抑制微生物藥物生物合成和調(diào)控專家講座第14頁舉例蘇氨酸和賴氨酸協(xié)作反饋抑制天門冬氨酸激酶異亮氨酸蘇氨酸高絲氨酸蛋氨酸高絲氨酸脫氫酶賴氨酸天門冬氨酸半醛天門冬氨酰磷酸天門冬氨酸天門冬氨酸激酶谷氨酸棒桿菌（Corynebacteriumglutamicu）中，蘇氨酸和賴氨酸協(xié)同反饋抑制天門冬氨酸激酶（圖2-6）。圖2-6谷氨酸棒桿菌中賴氨酸和蘇氨酸合成微生物藥物生物合成和調(diào)控專家講座第15頁累積反饋抑制是指每一分支路徑終產(chǎn)物按一定百分率單獨(dú)抑制共同路徑前端酶。5.累積反饋抑制（cumulativefeedbackinhibition）當(dāng)幾個(gè)終產(chǎn)物同時(shí)存在時(shí)，它們抑制作用是累積；各終產(chǎn)物之間無關(guān)（圖2-7）。例：谷氨酰胺合成酶（E.coli）受8種終產(chǎn)物累積反饋抑制。微生物藥物生物合成和調(diào)控專家講座第16頁圖2-7累積反饋抑制E終產(chǎn)物E、G分別抑制總酶活20%、50%；E、G同時(shí)存在時(shí)抑制率為20%+（100-20）×50%=60%FABCE1

DG20%50%60%累積反饋抑制是指每一分支路徑終產(chǎn)物按一定百分率單獨(dú)抑制共同路徑前端酶。微生物藥物生物合成和調(diào)控專家講座第17頁增效（合作）反饋抑制是指兩種終產(chǎn)物同時(shí)存在時(shí)反饋抑制效果遠(yuǎn)大于一個(gè)終產(chǎn)物過量時(shí)反饋抑制作用（圖2-8）。6.增效（合作）反饋抑制（synergisticorcooperativefeedbackinhibition）微生物藥物生物合成和調(diào)控專家講座第18頁圖2-8終產(chǎn)物D、F增效反饋抑制

EABE1

F

CD完全抑制部分抑制E2E3每個(gè)終產(chǎn)物都能獨(dú)立地發(fā)揮較弱反饋抑制作用。當(dāng)全部終產(chǎn)物都過量合成時(shí)，才共同作用以增強(qiáng)抑制效果。微生物藥物生物合成和調(diào)控專家講座第19頁在分支代謝路徑中，按一定次序逐步進(jìn)行反饋抑制稱為次序反饋抑制（圖2-9）。7.次序反饋抑制（sequentialfeedbackinhibition）ABCE1Y

DXE5E4存在于芳香族氨基酸合成過程中312圖2-9次序反饋抑制微生物藥物生物合成和調(diào)控專家講座第20頁同工酶（isoenzyme）又稱同功酶：是指催化相同生化反應(yīng)，但酶蛋白結(jié)構(gòu)有差異，而且控制特征也不一樣一組酶通稱。8.同工酶調(diào)整同工酶調(diào)整：

假如代謝路徑中某一反應(yīng)受到一組同工酶催化，那么不一樣同工酶可能受各不相同末端產(chǎn)物控制，即稱為同工酶調(diào)整（圖2-10）。微生物藥物生物合成和調(diào)控專家講座第21頁圖2-10同工酶調(diào)整

FABCE1

G

DEE2

酶E1和酶E2都是催化A至B同工酶。E過量時(shí)，抑制酶E1活性，C再也不能經(jīng)過D到E。與此同時(shí)，酶E2活力不受影響，A能夠順利地到G，從而使G過量，抑制酶E2活性，但它也不影響酶E1活性。微生物藥物生物合成和調(diào)控專家講座第22頁這是指由一個(gè)生物合成中間產(chǎn)物參加兩個(gè)完全獨(dú)立、不交叉合成路徑控制（圖2-11）。9.聯(lián)合激活或抑制調(diào)整（終產(chǎn)物抑制賠償性逆轉(zhuǎn)）這種中間體物質(zhì)濃度改變會(huì)影響這兩個(gè)獨(dú)立代謝路徑代謝速率，所以這兩個(gè)獨(dú)立代謝路徑之間就可能存在激活與抑制聯(lián)合調(diào)整方式。微生物藥物生物合成和調(diào)控專家講座第23頁圖2-11腸道細(xì)菌中氨甲酰磷酸合成酶活性調(diào)整谷氨酸天冬氨酸氨甲酰天冬氨酸谷氨酰胺+CO2+ATP氨甲酰磷酸N-乙酰谷氨酸鳥氨酸瓜氨酸精氨酸氨甲酰磷酸合成酶UMPCTP表示抑制表示激活舉例微生物藥物生物合成和調(diào)控專家講座第24頁經(jīng)分支合成路徑產(chǎn)生兩種終產(chǎn)物E、G，取平衡合成模式，見圖2-12。10.平衡合成（balancedsynthesis）圖2-12平衡合成示意圖若E優(yōu)先合成，當(dāng)E過剩時(shí)，反饋抑制酶E3活性，造成C轉(zhuǎn)向G合成；當(dāng)G過剩時(shí)，解除E對(duì)酶E3抑制，又轉(zhuǎn)向?yàn)閮?yōu)先合成產(chǎn)物E。E2E3E1GFABCDE微生物藥物生物合成和調(diào)控專家講座第25頁分支路徑上游某個(gè)酶受到另一條分支路徑終產(chǎn)物，甚至與本分支路徑幾乎不相關(guān)代謝中間物抑制或激活，使酶活力受到調(diào)整，此即代謝互鎖。11.代謝互鎖（metabolicinterlock）12.假反饋抑制（pseudo-feedbackinhibition）是指結(jié)構(gòu)類似物反饋抑制。如S-（2-氨基乙基）-L-半胱氨酸（賴氨酸結(jié)構(gòu)類似物）含有與賴氨酸相同反饋抑制。微生物藥物生物合成和調(diào)控專家講座第26頁（三）酶活性調(diào)整分子機(jī)制

酶活性調(diào)整分子機(jī)制可用酶變構(gòu)調(diào)整理論和酶分子共價(jià)修飾調(diào)整理論加以解釋。酶變構(gòu)調(diào)整理論：經(jīng)過分子空間構(gòu)型上改變來引發(fā)酶活性改變。酶分子共價(jià)修飾調(diào)整理論：

經(jīng)過酶分子本身化學(xué)組成上改變來引發(fā)酶活性改變。微生物藥物生物合成和調(diào)控專家講座第27頁1.酶變構(gòu)調(diào)整理論

受反饋抑制酶是變構(gòu)酶，酶活性調(diào)控實(shí)質(zhì)就是變構(gòu)酶變構(gòu)調(diào)整。變構(gòu)酶含有兩條或兩條以上多肽鏈，含有最少兩個(gè)立體專一性不一樣結(jié)合位點(diǎn)：活性部位（或活性中心，催化中心）：是與底物結(jié)合部位，含有催化性質(zhì)；變構(gòu)部位或別構(gòu)部位（或稱調(diào)整中心）：是與調(diào)整物（激活劑或抑制劑）非共

價(jià)地可逆性結(jié)合部位。酶與調(diào)整物（如終產(chǎn)物）復(fù)合體形成引發(fā)酶分子三級(jí)或四級(jí)結(jié)構(gòu)可逆性改變，酶構(gòu)型改變影響了底物與活性中心結(jié)合，從而影響酶催化效應(yīng)。終產(chǎn)物和酶調(diào)整中心結(jié)合是可逆，當(dāng)終產(chǎn)物濃度降低時(shí)，終產(chǎn)物與酶結(jié)合隨即解離，從而恢復(fù)了酶蛋白原有構(gòu)型，使酶與底物能夠結(jié)合而發(fā)生催化作用。微生物藥物