表9.3.1底物类似物诱导产酶 底物 底物类似物诱导剂 β-半乳糖苷酶 乳糖 异丙基βD硫代半乳糖苷 青霉素β内酰胺酶 苄基青霉素 甲氧基苯青霉素 cis- trans异构酶马来酸 二酸 脂族酰胺酶 乙酰胺 酪氨酸酶 L-酪氨酸 D-酪氨酸,D苯丙氨酸 纤维素酶 槐二糖 表9.3.2产物诱导产藤 微生物 底物 产物诱导剂 糖化酶 Aspergillus niger 麦芽糖,异麦芽糖 淀粉酶 淀粉 麦芽糊精 stearothermophilus 葡聚糖酶 Penicillum sp 糊精 异麦芽糖 支链淀粉酶 Klebsiella aerogenes支链淀粉 麦芽糖 脂肪酸 内切聚半乳糖醛酸酶 外切聚半乳糖醛酸酶| Acrocylindrium sp. 聚半乳糖醛酸半乳糖醛酸 果胶脂酶 氨酸氧化 Pseudomonas sp. 色氨酸 犬尿氨酸 组氨酸酶 Klebsiella aerogenes组氨酸 尿犬酸 尿素羧化酶 Saccharomyces cerevisiae尿素 脲基甲酸 有些辅酶也能够诱导酶的产生,例如,在培养基中添加维生素B可以增加丙酮酸脱羧 酶的产量:维生素B的加入则会起到强化酪氨酸苯酚裂合酶的产生。 通过诱变育种方法可以消除微生物产酶对诱导剂的依赖性。诱变的目的是使酶合成的调 节基因发生突变,但是不会影响结构基因,因此这样的诱变育种方法又称为调节突变。调节 突变的机理一种是通过调节基因的突变,消除了阻遏酶合成阻遏蛋白的能力:第二种机理是 使操纵子基因发生突变,从而防止了操纵子基因与阻遏蛋白的键合,这样即使能够在胞内合 成阻遏蛋白,但调节酶合成的操纵子无法启动,酶就能够被大量合成。一种本来需要诱导剂 诱导才能产酶的微生物,经过诱变育种后不再需要诱导剂的突变菌株称为组成型变异株。这 类变异株的选育方法很多,下面是几个诱变育种的成功实例:1)经过诱变处理的Ecol 在恒化器中进行培养,通过进口培养基中限制加入诱导剂β-半乳糖苷, Novick和 Horiuchi 筛选出了不需要加入诱导剂就能够产生高水平β-半乳糖苷酶的变异株:2)在只含有一种碳 源(不是诱导剂)的平板上筛选出产酶的变异株,利用这种方法, Jayaraman等人用2-硝基 苯-α-1-阿拉伯糖苷为唯一碳源筛选出了β-半乳糖苷酶的变异株: Hynes和 Pateman用类 似的方法以丙烯酰胺为唯一氮源筛选出了产乙酰胺酶的变异株。 9.3.3酶合成的反馈阻遏及其解除 某些酶能够在细胞的生长过程中合成,但是随着代谢途径中终端产物的结累或者在培 养介质中加入该物质,酶的合成将受到阻遏。这种低分子量的终端产物(或称为共阻遏物) 会与一种胞内蛋白质(阻遏物蛋白)结合,然后被调节基因编码,产生阻遏物,该阻遏物就 会切断结构基因对酶蛋白的表达。这类酶称为可阻遏的酶 催化分解代谢的一些酶会受到直接或间接产物的阻遏。图9.3.1显示了纤维素酶的调9 表 9.3.1 底物类似物诱导产酶 酶 底物 底物类似物诱导剂 -半乳糖苷酶 乳糖 异丙基--D-硫代半乳糖苷 青霉素-内酰胺酶 苄基青霉素 二甲氧基苯青霉素 马来酸 cis-trans 异构酶 马来酸 丙二酸 脂族酰胺酶 乙酰胺 N-甲基乙酰胺 酪氨酸酶 L-酪氨酸 D-酪氨酸，D-苯丙氨酸 纤维素酶 纤维素 槐二糖 表 9.3.2 产物诱导产酶 酶 微生物 底物 产物诱导剂 糖化酶 Aspergillus niger 淀粉 麦芽糖，异麦芽糖 淀粉酶 Bacillus stearothermophilus 淀粉 麦芽糊精 葡聚糖酶 Penicillum sp. 糊精 异麦芽糖 支链淀粉酶 Klebsiella aerogenes 支链淀粉 麦芽糖 脂酶 Geotrichum candidum 脂肪 脂肪酸 内切聚半乳糖醛酸酶 外切聚半乳糖醛酸酶 果胶脂酶 Acrocylindrium sp. 聚半乳糖醛酸 半乳糖醛酸 色氨酸氧化酶 Pseudomonas sp. 色氨酸 犬尿氨酸 组氨酸酶 Klebsiella aerogenes 组氨酸 尿犬酸 尿素羧化酶 Saccharomyces cerevisiae 尿素 脲基甲酸 有些辅酶也能够诱导酶的产生，例如，在培养基中添加维生素 B1 可以增加丙酮酸脱羧 酶的产量；维生素 B6 的加入则会起到强化酪氨酸苯酚裂合酶的产生。 通过诱变育种方法可以消除微生物产酶对诱导剂的依赖性。诱变的目的是使酶合成的调 节基因发生突变，但是不会影响结构基因，因此这样的诱变育种方法又称为调节突变。调节 突变的机理一种是通过调节基因的突变，消除了阻遏酶合成阻遏蛋白的能力；第二种机理是 使操纵子基因发生突变，从而防止了操纵子基因与阻遏蛋白的键合, 这样即使能够在胞内合 成阻遏蛋白, 但调节酶合成的操纵子无法启动, 酶就能够被大量合成。一种本来需要诱导剂 诱导才能产酶的微生物, 经过诱变育种后不再需要诱导剂的突变菌株称为组成型变异株。这 类变异株的选育方法很多，下面是几个诱变育种的成功实例: 1）经过诱变处理的 E.coli 在恒化器中进行培养，通过进口培养基中限制加入诱导剂-半乳糖苷，Novick 和 Horiuchi 筛选出了不需要加入诱导剂就能够产生高水平-半乳糖苷酶的变异株；2）在只含有一种碳 源（不是诱导剂）的平板上筛选出产酶的变异株，利用这种方法，Jayaraman 等人用 2-硝基 苯--1-阿拉伯糖苷为唯一碳源筛选出了-半乳糖苷酶的变异株； Hynes 和 Pateman 用类 似的方法以丙烯酰胺为唯一氮源筛选出了产乙酰胺酶的变异株。 9.3.3 酶合成的反馈阻遏及其解除 某些酶能够在细胞的生长过程中合成，但是随着代谢途径中终端产物的结累或者在培 养介质中加入该物质，酶的合成将受到阻遏。这种低分子量的终端产物（或称为共阻遏物） 会与一种胞内蛋白质（阻遏物蛋白）结合，然后被调节基因编码，产生阻遏物，该阻遏物就 会切断结构基因对酶蛋白的表达。这类酶称为可阻遏的酶。 催化分解代谢的一些酶会受到直接或间接产物的阻遏。图 9.3.1 显示了纤维素酶的调