以ⅠMP为中心的两个循环,各个反应是不可逆的 IMP脱氢酶受GMP的反馈抑制,也被GMP阻遏;GMP 还原酶受ATP的反馈抑制。 同样的,AMP抑制SAMP合成酶,GTP抑制AMP脱氨酶 SAMP→AMP反应的供能体为GTP,XMP→GMP反应 的供能体为ATP 第五章生物产品代谢调控发酵机制 16
第五章 生物产品代谢调控发酵机制 16 ▪以IMP为中心的两个循环，各个反应是不可逆的 ▪IMP脱氢酶受GMP的反馈抑制，也被GMP阻遏；GMP 还原酶受ATP的反馈抑制。 ▪同样的，AMP抑制SAMP合成酶，GTP抑制AMP脱氨酶 ▪SAMP→AMP反应的供能体为GTP，XMP→GMP反应 的供能体为ATP
根据上述调节机制,当细胞中的GMP水平提高到一定程 度时,从IMP的代谢流就自动地转向AMP方面;反之, 当细胞的AMP水平高到一定程度时,从IMP的代谢流就 自动地转向GMP方面 另一方面,核苷酸的代谢也与组氨酸的生物合成有关: ACAR→ⅠMP→AMP→ATP→PR-ATP→ACAR形成一个 循环,由 PRATP经咪唑甘油磷酸生成组氨酸。假如组氨 酸过剩,则不走此途径 第五章生物产品代谢调控发酵机制 17
第五章 生物产品代谢调控发酵机制 17 ▪根据上述调节机制，当细胞中的GMP水平提高到一定程 度时，从IMP的代谢流就自动地转向AMP方面；反之， 当细胞的AMP水平高到一定程度时，从IMP的代谢流就 自动地转向GMP方面。 ▪另一方面，核苷酸的代谢也与组氨酸的生物合成有关： AICAR→IMP→AMP→ATP→PR-ATP→AICAR形成一个 循环，由PRATP经咪唑甘油磷酸生成组氨酸。假如组氨 酸过剩，则不走此途径
三、肌苷和肌苷酸高产菌的选育模型 1)切断两条支路代谢,选育腺嘌呤缺陷型(Ade-)和黄 嘌呤缺陷型(Ⅹa-)的双重缺陷型突变株 2)通过限量腺嘌呤和鸟嘌呤来解除腺嘌呤系和鸟嘌呤系 化合物对IMP生物合成的酶的反馈抑制; 3)进一步选育抗腺嘌呤、鸟嘌呤类似物和(或)抗磺胺 剂突变株,从遗传上解除正常代谢控制; (选育抗性突变株时,应采用丧失腺嘌呤脱氢酶<dea-> 的菌株为出发菌株) 第五章生物产品代谢调控发酵机制 18
第五章 生物产品代谢调控发酵机制 18 三、肌苷和肌苷酸高产菌的选育模型 1）切断两条支路代谢，选育腺嘌呤缺陷型（Ade－）和黄 嘌呤缺陷型（Xan－）的双重缺陷型突变株； 2）通过限量腺嘌呤和鸟嘌呤来解除腺嘌呤系和鸟嘌呤系 化合物对IMP生物合成的酶的反馈抑制； 3）进一步选育抗腺嘌呤、鸟嘌呤类似物和（或）抗磺胺 剂突变株，从遗传上解除正常代谢控制； （选育抗性突变株时，应采用丧失腺嘌呤脱氢酶< dea－ > 的菌株为出发菌株）
4)选育Mn2脱敏突变株(MnNS),或控制培养基中Mn2+ 的浓度,解除细胞膜渗透型障碍 5)生产肌苷时,肌苷酸酶活性要强,而肌苷酸化酶要越弱 越好,以使生成的肌苷不再分解 模型: Ade+Xa+ dea+ GMPred+8AG(BX8AX AR)+ SGr +NP-+ARI+Sm(符号见《微生物工程工艺原理》p.16) 第五章生物产品代谢调控发酵机制 19
第五章 生物产品代谢调控发酵机制 19 4）选育Mn2+脱敏突变株（MnINS），或控制培养基中Mn2+ 的浓度，解除细胞膜渗透型障碍。 5）生产肌苷时，肌苷酸酶活性要强，而肌苷酸化酶要越弱 越好，以使生成的肌苷不再分解。 模型： Ade－+ Xa－+ dea－+ GMPred－ + 8AGr（或8AXr 、ARr）+ SGr + NP－ + ARr + Smr （符号见《微生物工程工艺原理》p.116）