amycolatopsissp.st2710轉化洛伐他汀為無錫他汀過程的初步研究

1、江南大學碩士學位論文Amycolatopsis sp.ST2710轉化洛伐他汀為無錫他汀過程的初步研究姓名：付維來申請學位級別：碩士專業(yè)：發(fā)酵工程指導教師：方慧英20090801A b s t r a c tA b s t r a c tS t a t i n s ，w h i c hw e r ei n h i b i t o r so f 3 - h y d r o x y - 3 - m e t h y l g l u t a r

2、 y lc o e n z y m eA ( H M G - C o A )r e d u c t a s e ，w e r et h ep r i m e d r u g so f c a r d i o v a s c u l a rd i s e a s e s ．T h e yw e r et h e f o c u so fm o s tr e s e a r c ha t h o m ea n da b r o a d ．W

3、 u x i s t a t i n , d i s c o v e r e db yo u rr e s e a r c h g r o u p ，w a san o v e li n h i b i t o r o f3 - h y d r o x y - 3 - m e t h y l - g l u t a r y l ( H M G ) - C o Ar e d u c t a s e ，w h i c hw a sar a

4、t e —l i m i t i n ge n z y m e o f c h o l e s t e r o l b i o s y n t h e s i s ．L o v a s t a t i n c o u l d b e c o n v e n e d i n t o w u x i s t a t i n b yA m y c o l a t o p s i s s p ．S T 2 7 10 ．1 f 1 1 i s p

5、 a p e rm a i n l y p r e s e n t s t h e p r o c e s so fb i o c o n v e r s i o no fl o v a s t a t i ni n t o w u x i s t a t i n b yA m y c o l a t o p s i ss p ．S T 2 7 10a n dt h ee n z y m e si n v o l v e d i n t

6、 h eb i o c o n v e r s i o n ．B e s i d e s ．t h e o p t i m i z a t i o n o f t h e f e r m e n t a t i o n c o n d i t i o n s o f I o v a s t a t i nb i o c o n v e r t i n g t ot h e i n t e r m e d i a t ep r o d u

7、 c t W a s a l s os t u d i e d ．A c c o r d i n gt ot h e c o m p a r i s o nb e t w e e nt h es t r u c t u r e so ft h em e t a b o l i cp r o d u c t s ．t h r e eh y p o t h e s e so fm m t a b o l i cm e c h a n i s

8、 m sw e r eb r o u g h tf o r w a r dt ot e s t t h ep o s s i b l em e t a b o l i cp a t h w a y s ．D u r i n g t h e f u r t h e r s t u d y o f t h e m e t a b o l i c p a t h w a y ，t h ec o n c e n t r a t i o n s

9、o f l o v a s t a t i n ,t h e p r o d u c tI a n d w u x i s t a t i n d u r i n g t h e f e r m e n t a t i o n p r o c e s s w e r e i n v e s t i g a t e d ．T h eh y p o t h e s i so f m e t a b o l i cm e c h a n i

10、s m o f w u x i s t a t i nW a si n i t i a t e l yd e t e r m i n e da c c o r d i n g t ot h ec h a n g e o f c o n c e n t r a t i o n o f t h ei n t e r m e d i a t e p r o d u c t ．I n h i b i t o r so f e n z y m e

11、 sw e r eu s e d t ob l o c kt h eb i o c o n v e r s i o no f l o v a s t a t i ni n t o w u x i s t a t i n ．1 1 1 eh y p o t h e s i so fm e t a b o l i cm e c h a n i s mo fw u x i s t a t i n b y A m y c o l a t o p

12、 s i s s p ．S T 2 7 10 W a si n f e r r e d 骶f o l l o w s ：l o v a s t a t i nW a sh y d r o x y l a t e di n t ot h e p r o d u c t I ．a n d t h e nt h ei n t e r m e d i a t e p r o d u c t 1 w a s i s o m e r i z e d

13、i n t ow u x i s t a t i n ．1 1 圮b i o e o n v e r s i o n o f l o v a s t a t i ni n t ot h ei n t e r m e d i a t ep r o d u c tI W a s t h ef i r s ts t e po f t h ew h o l e p r o c e s sa n dW a sc a t a l y z e db

14、yh y d r o x y l a s e ．T h em e t h o df o rd e t e m i n i n gh y d r o x y l a s eW a st o e s t a b l i s hb y c e l l ．f r e e e x t r a c t ．T h e r e s u l t s s h o w e d t h a tN A D H ．a c t e da sc o e n z y m

15、 e ，p r o v i d e dH + n e c e s s a r y f o rt h er e a c t i o n ．T h eo p t i m a lp H a n d t h et e m p e r a t u r ew e r e7 ．5 a n d 3 0℃．1 5 0r ／m i n , r e a c t i o nt i m eW a s6 h —r n l eh y d r o x y l a s

16、ew h i c h c a t a l y z e dl o v a s t a t i ni n t ot h ei n t e r m e d i a t ep r o d u c tW a s i n f e r r e da sc y t o c r o m e P 4 5 0 b a s e do n t h ef a c t st h a tt h e h y d r o x y l a s ei nt h ee e l

17、le x t r a c t i o nW a s i n t r a - c e l l u l a ri n d u c i b l e e n z y m ea n d c o u l d b eo b v i o u s l y i n h i b i t e db vC O ．R e s p e c t i v e l y ．A T P ．F e 計a n d a s c o r b i ca c i dw e r ea c

18、t i v e t ot h er e a c t i o n ．H i 曲p u r i t yo f t h ep r o d u c t I W a sn e c e s s a r yf o rf u r t h e rs t u d y o f t h eb i o c o n v e r s i o no f t h ei n t e r m e d i a t ep r o d u c ti n t o w u x i s

19、 t a t i n ．T o o b t a i nm o r ep r o d u c t I ．t h e o p t i m i z a t i o no ft h ef e r m e n t a t i o n c o n d i t i o n s W a sa l s o s t u d i e d ．T h e o p t i m a li n o e u l u m s i z e ，t e m p e r a t

20、u r e ，p H ，s h a k i n g f r e q u e n c ya n d t h ec o n c e n t r a t i o n o f l o v a s t a i nw e r e1 0 ％，3 0 ℃，7 ．5 ，1 2 0r ／m i na n d 0 ．8g ／L ，r e s p e c t i v e l y ．n ee f f e c t so f m e t a li o n s t o

21、t h eb i o c o n v e r S i o nw e r e c a r r i e do u t ．m r e s u l t ss h o w e d t h a t M ∥+ 、F e p 、C U 2 十w e r e p o s i t i v et ot h eb i o c o n v e r s i o n ．B e s i e d s ，t h e e f f e c t so f t h et h r

22、e em e t a l i O I l S t o t h ef e r m e n t a t i o nw e r es t u d i e df u r t h e rb yo r t h o g o n a le x p e r i m e n ta n d t h eo p t i m a lf e r m e n t a t i o nc o n d i t i o n sw e r ed e t e r m i n e

23、d ．T h eo p t i m a lf e r m e n t a t i o nc o n d i t i o n sC a l lb e e n r e c e i v e dw h e n M 矛+ 、F e 2 + 、C U 2 + w e r er e s p e c t i v e l y a d d e d 0 ．8 5 7 、0 ．0 4 0 、0 ．2 5 7m m o l ／L ．K e y w o r d s

24、 ：l o v a s t a t i n ，w u x i s t a t i n ，A m y c o l a t o p s i s s p ．S T 2 7 1 0 ，b i o t r a n s f o r m a t i o r t ,m e t a b o l i c p a t h w a y s ，h y d r o x y l a s e ，o p t i m i z i n go f f e r m e n t