Вопрос 5 Биотехнология. Ферменты, участвующие в процессах биотрансформации различных антибиотиков для получения новых антибиотических веществ имеют определенные свойства

Ферменты, участвующие в процессах биотрансформации различных антибиотиков для получения новых антибиотических веществ имеют определенные свойства, в зависимости от которых процесс биоконверсии может быть эффективным или нет.

Подберите и расшифруйте, какие свойства ферментов-гидролаз позволяют их широко и эффективно использовать в биотрансформациях (на примере получения 6-АПК)?

Основную часть ферментов, получаемых промышленным способом, составляют гидролазы. Основные свойства гидролаз, используемые в биотехнологии и, в частности, при биотрансформации различных веществ - их способность разрезать биополимеры, благодаря присущей им широкой субстратной специфичности и свойству осуществлять специфичное гидролитическое расщепление связей (с участием воды). Гидролазы легко иммобилизуются, что делает их перспективными для промышленного использования. Кроме того, они способны осуществлять строго специфичный гидролиз пенициллина по связи СО - NH (между радикалом и ядром) с получением 6АПК.

С использованием иммобилизованных ферментов созданы процессы получения более эффективных аналогов существующих антибиотиков пенициллинового ряда и цефалоспоринов, модификация которых химическим путем является чрезвычайно сложной задачей. Так, на основе иммобилизованной пенициллинамидазы, реализован процесс эффективного деацилирования бензилпенициллина, являющегося сырьем для получения 6-амино-пеницилановой кислоты (6-АПК).

6-АПК получают в результате биосинтеза при развитии P. chrysogenum при отсутствии предшественника в среде или путём ферментативного дезацилирования бензилпенициллина или феноксиметилпенициллина при участии фермента пенициллинацилазы (пенициллинамидазы).

Второй способ наиболее перспективен. Используется иммобилизованная пенициллинацилаза, которая гидролизует бензилпенициллин с образованием 6-АПК и фенилуксусной кислоты. Пенициллинацилаза образуется различными группами микроорганизмов, в том числе она образуется всеми продуцирующими пенициллин грибами.