나타 마이신 분말 CAS 7681-93-8

폴리 케 타이드 경로는 나타 마이신 생합성의 핵심이며, 그의 촉매 효소는 주로 PKS 클래스 I 폴리 케 타이드 신타 제를 포함한다. 이들 효소는 각각 KS (케토 신타 제), AT (아실 트랜스퍼 라제), ACP (아실 캐리어 단백질) 등과 같은 특정 촉매 도메인을 갖는 다중 모듈을 포함한다.
스트렙토 마이 세스 나탈리스에서, PKS 경로는 일련의 다기능 효소 (PIMS0-PIMS4)에 의해 촉매된다. 이들 효소는 아세트산 및 카르 복실 산 단위의 응축을 촉매하여 나타 마이신의 골격 구조를 형성한다.
PIMS0 : 출발 모듈로서, KS 도메인은 비활성이지만, CoA ligase acp - ks - at - acp는 아세트산으로부터 아실 아데노신 단일 노 포스페이트의 형성을 촉진하여, 아세틸 유닛을 후속 KS 도메인에 제공한다.
PIMS1 : 골격 체인 연장의 첫 4 사이클을 완료하는 4 개의 모듈이 포함되어 있으며 대부분의 폴리엔 발색단을 형성합니다.
PIMS2, PIMS3, PIMS4 : 8 카르 복실 산 모듈 유닛의 축합을 계속 촉매하고 적절한 구조적 변형을 수행하여 나다 마이신의 골격을 형성합니다.

PKS 경로에 기초하여, 사후 수정 효소는 골격 구조를 추가로 변형시켜 최종 나타 마이신 분자를 형성한다.
PIMC, PIMD, PIMF, PIMG, PIMJ 및 PIMK : 이들 효소에 의해 암호화 된 단백질은 발색단의 마지막 이중 결합을 형성하고, 이중 결합 및 에폭시 구조를 형성하는 것과 같은 골격 고리의 후 변형을 담당한다.
PIMA, PIMB 및 PIMH : 암호화 된 단백질은 Natamycin의 수송을 담당하며, 이는 ABC 수송 체 시스템을 통해 세포 외 공간에서 배설됩니다.
PIMT, PIME, PIMM 및 PIMR : 암호화 된 단백질은 나타 마이신 합성 유전자의 발현을 조절하는 데 도움이된다.

나타 마이신의 생합성은 다수의 유전자 클러스터를 포함하는데, 그중 가장 중요한 것은 PIM 유전자 클러스터와 SCN 유전자 클러스터이다.
PIM 유전자 클러스터 : PKS 효소를 암호화하는 유전자, 후 변형 효소 및 수송 체를 포함합니다. SCN 유전자 클러스터와 비교하여, 주요 차이는 유전자 PIMH 인코딩 유출 펌프와 아미노산 수송 체를 암호화하는 유전자 PIMT에있다.
SCN 유전자 클러스터 : SCNG (PIMG에 대한 상 동성) 및 SCNL (코딩 추정 트랜스 포지 제)과 같은 나타 마이신 합성과 관련된 유전자를 함유한다.

균주 재배를 위해 high - streptomyces natalensis와 같은 균주를 선택하십시오. 박테리아 균주를 배양 배지에 접종하여 일반적으로 포도당, 염화나트륨, 인산 나트륨 등을 포함하여 균주의 성장 및 재생산에 필요한 영양소를 제공합니다.

배양 배지 및 박테리아 균주를 혼합하고 적합한 온도, pH 값 및 교반 조건 하에서 발효. 발효 과정 동안, 균주는 배양 배지의 영양소를 대사하여 나타 마이신을 생산합니다.

발효 조건은 일반적으로 다음을 포함합니다.
온도 : 28-32 학위
pH 값 : 초기 pH 7.3-7.6, 공정 제어 pH 5.8-6.2
환기율 : 15 시간 후 18-22m ³/분, 25-30m ³/분, 100 시간 후 16-20m ³/분
혼합 속도 : 초기 혼합 속도 50-60rpm/min, 8-15 시간 70-80rpm/min, 15 시간 100-120rpm/min 후
발효 과정에서 황산 아연, 망간 황산염, 아세테이트 나트륨 및 나트륨 프로 피오 네이트와 같은 영양소 및 조절제를 첨가하여 나타 마이신의 생성을 증가시킬 필요가 있습니다.

발효 후, 발효 브로스는 원심 분리, 여과 및 한외 여과와 같은 단계를 수행하여 박테리아 세포 및 고체 불순물을 제거하고 나타 마이신을 함유하는 추출물을 얻습니다.

추출 용액에는 다른 유기 용매 및 불순물이있을 수 있으며, 이는 추가 정제가 필요합니다. 정제 과정은 일반적으로 산 - 염기 조정, 용매 추출 및 음이온 교환 컬럼 크로마토 그래피를 포함합니다.
산베이스 조정 : 추출 용액의 pH 값을 조정함으로써, 나타 마이신은 다른 불순물로부터 분리된다.
용매 추출 : 유기 용매 (예 : 에탄올, 아세톤 등)를 사용하여 추출물을 추출하고 나타 마이신의 순도를 향상시킵니다.
음이온 교환 컬럼 크로마토 그래피 : 추출 용액의 크로마토 그래피 분리를위한 음이온 교환 수지를 사용하여 불순물을 추가로 제거합니다.

정제 된 나다 마이신 용액을 건조시켜 나타 마이신 분말을 얻습니다. 건조 방법은 일반적으로 분무 건조 또는 진공 건조입니다.
스프레이 건조 : 나타 마이신 용액을 뜨거운 공기에 스프레이하여 물을 신속하게 증발시켜 분말 제품을 얻습니다.
진공 건조 : 생성물의 산화 및 악화를 피하기 위해 진공 조건 하에서 나타 마이신 용액을 가열하고 건조시킨다.

화학적 합성은 화학 반응을 통해 나타 마이신 또는 그의 유사체를 직접 합성하는 방법이다. 그러나, 복잡한 구조 및 나타 마이신의 다중 키랄 중심으로 인해 화학적 합성 방법은 종종 높은 - 순도 및 높은 - 수율 생성물을 얻기가 어렵다.

발효 화학적 조합 방법은 생물학적 발효와 화학적 합성을 결합한 방법입니다. 첫째, 조잡한 또는 중간 나타 마이신은 발효를 통해 얻은 다음 화학적 방법을 통해 추가로 변형되고 정제된다. 이 방법은 수율과 순도 측면에서 생합성의 단점을 보상 할 수 있지만 더 높은 기술 수준과 비용 투자가 필요합니다.

유전자 공학은 유전자 재조합 기술을 통해 나타 마이신의 수율과 순도를 증가시키는 방법입니다. 유전자 조작 된 박테리아의 높은 - 수율 균주를 구축하고 발효 조건을 최적화함으로써, 나타 마이신의 높은 수율을 얻을 수있다. 또한, 나타 마이신의 구조는 다른 응용 요구를 충족시키기 위해 유전자 공학 방법을 통해 변형되고 최적화 될 수있다.