Специфичность и стереоспецифичность пенициллинацилаз из Escherichia coli и Alcaligenes faecalis тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 02.00.15, кандидат химических наук Гуранда, Дорел Теодор

• Гуранда, Дорел Теодор
• кандидат химических наук
• 2000

Оглавление диссертации кандидат химических наук Гуранда, Дорел Теодор

Список сокращений ВВЕДЕНИЕ

1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Первичная структура и биосинтез пенициллинацилаз

1.2 Строение пенициллинацилазы из E.coli по данным рентгеноструктурного анализа

1.2.1 Общая структура

1.2.2 Структура активного центра

1.2.3 Механизм катализа

1.3 Субстратная специфичность пенициллинацилаз

1.3.1 Специфичность к ацильной части субстрата

1.3.2 Специфичность к уходящей группе

1.4 Стереоспецифичность действия пенициллинацилазы

1.1.1 Стереоспецифичность в ряду фенилацетильных производных ос- и р-аминокислот

1.4.2 Стереоспецифичность в ряду фенилацетильных производных фосфоновых фосфиновых аналогов аминокислот

1.4.3 Стереоспецифичность в ряду ацильных производных первичных аминов, вторичных спиртов и карбинолов

1.4.4 Стереоспецифичность к ацильной группе субстрата

1.5 Использование пенициллинацилаз в реакциях синтеза

1.5.1 Ферментативный синтез р-лактамных антибиотиков

1.5.2 Ферментативное ацилирование аминокислот, их эфиров и пептидов

1.6 Стабильность пенициллинацилазы

1.7 Роль ионов металлов в пенициллинацилазах

2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 2.1 Материалы

2.2 Методы

2.2.1 Очистка ненициллинацилазы.

2.2.2 Химический синтез энантиомеров фенилацетильных производных аминокислот

2.2.3 Определение активности пенициллинацилаз

2.2.4 Определение концентрации активных центров пенициллинацилаз

2.2.5 Определение кинетических параметров ферментативного гидролиза методом непрерывного рН-статирования

2.2.6 Кинетическое изучение ферментативного превращения бензилпенициллина в широком концентрационном интервале

2.2.7 Определение кинетических параметров ферментативного гидролиза цветных субстратов пенициллинацилаз

2.2.8 Ингибиторный анализ

2.2.9 Определение компонентов реакционной смеси методом высокоэффективной жидкостной хроматографии

2.2.10 Анализ оптической чистоты препаратов

2.2.11 Определение концентрации свободных аминогрупп

2.2.12 Определение kt~,T гидролиза фенилацетильных производных аминов, аминокислот и их аналогов под действием пенициллинацилаз

2.2.13 Определение кинетических параметров методом анализа кинетики одновременного превращения нескольких субстратов, катализируемого одним ферментом

2.2.14 Слежение за ферментативным гидролизом рацемических смесей фенилацетильных производных аминов и аналогов аминокислот

2.2.15 Исследование рН-зависимости кинетических параметров

2.2.16 Изучение рН-зависимости стабильности пенициллинацилазы из A./aecalis

2.2.17 Изучение влияния ионов металлов на стабильность пенициллинацилаз

2.2.18 Исследование рН-зависимости соотношения скоростей синтеза/гидролиза в реакции ферментативного синтеза ампициллина

2.2.19 Слежение за реакцией синтеза ацильных производных аминов и аминокислот методом ферментативного переноса ацильной части активированного донора

2.2.20 Прямая конденсация фенилуксусной кислоты и аминов, катализируемая пенициллинацилазой из A.faecalis

3 РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

3.1 Роль иона металла в действии пенициллинацилаз

3.2 рН-Зависимость инактивации пенициллинацилаз

3.3 Зависимость каталитической активности от рН

3.4 Ингибирование ферментативной активности субстратом

3.5 Субстратная специфичность и стереоспецифичность пенициллинацилаз

3.5.1 Активный центр пенициллинацилазы

3.5.2 Изучение участка связывания аци.и,но» части субстрата (pi)

3.5.2.1 Ингибирование пенициллинацилаз производными фснилуксусной кислоты

3.5.2.2 Ингибирование пенициллинацилаз алифатическими и ароматическими спиртами

3.5.3 Титрование активных центров

3.5.4 Высокоспецпфнческие субстраты для определения активности пенициллинацилаз

3.5.5 Субстратная специфичность

3.5.6 Изучение участка связывания боковой группы субстрата (р2)

3.5.7 Изучение участка связывания карбоксильной группы субстрата (рЗ)

3.5.8 Стереоспецифичность пенициллинацилаз в ряду фенилацетильных производных аминокислот

3.5.9 Специфичность и стереоспецифичность в ряду р-фенилацетильных производных карбоновых и фосфоновых аналогов аминокислот

3.5.10 Хиральпая дискриминация N-фенилацетильнных производных аналогов аспарагииовой и глутаминовой кислоты

3.5.11 Специфичность и стереоспецифичность в ряду фенилацетильных производных аминов

3.6 Пенициллинацилазы в реакциях синтеза

3.6.1 Ферментативный синтез ампициллина

3.6.2 Ферментативное ацилирование аминов в водной среде

3.6.2.1 Ферментативная конденсация фенилуксусной кислоты и аминов

3.6.2.2 Синтез ацильных производных аминов и а-аминокислот методом ферментативного переноса ацильной группы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Специфичность и стереоспецифичность пенициллинацилаз из Escherichia coli и Alcaligenes faecalis»

Актуальность проблемы. Пенициллинацилаза (ПА) известна как фермент, используемый в производстве Р-лактамных антибиотиков. Научный интерес к ПА обусловлен уникальными каталитическими свойствами и механизмом катализа. На примере ПА из E.coli показано, что фермент обладает широкой субстратной специфичностью и может быть использован для решения задач тонкого органического синтеза. Однако сведения по специфичности и стереоспецифичности ПА не систематизированы и носят в большой степени качественный характер. В отличие от фермента из E.coli, ПА из A.faecalis, так же как и ПА из других источников, в литературе практически не описаны. Сравнительное изучение ПА представляет значительный интерес, так как, с одной стороны, может дать важную информацию о неизвестном ранее механизме биокатализа, и, с другой стороны, выявить новые области практического использования этой группы ферментов. Цель и задачи исследования Целью настоящего исследования явилось: изучение субстратной специфичности и стереоспецифичности ПА из Ecoli и A.faecalis, рН-зависимости каталитической активности и стабильности ферментов, исследование функциональной роли центра связывания ионов кальция, присутствие которого показано на основе данных РСА, изучение закономерностей реакции ферментативного переноса ацильной группы на нуклеофил, катализируемой этими ферментами.

Научная новизна. Методом ингибиторного анализа охарактеризован участок связывания ацильной группы субстрата в активном центре ПА из A.faecalis. Показано, что на этом участке активного центра ПА из E.coli и из A.faecalis реализуются исключительно эффективные гидрофобные взаимодействия и впервые обосновано высокое сродство ферментов к фенилацетилы-юй группе. Определены кинетические параметры ферментативного гидролиза широкого круга субстратов, катализируемого ПА из E.coli и из A.faecalis. Выявлены факторы, определяющие специфичность и стереоспецифичность ПА двух бактерий. Исследована рН-зависимость кинетических параметров гидролиза субстратов, катализируемого ПА из A.faecalis, и определены значения рК каталитически важных ионогенных групп фермента. Установлена роль связывания ионов Са2+, а также других ионов металлов как фактора стабильности ПА. Исследована рН-зависимость стабильности ПА. Показано, что ферментативный синтез ацильных производных методом переноса ацильной части активированного донора на нуклеофил, катализируемый ПА из A.faecalis, протекает через образование ацилфермент-нуклеофильного комплекса. Показана возможность ферментативного ацилирования аминов в водных растворах. Полученные результаты позволили выявить основные принципы дискриминации энантиомеров в активном центре ПА.

Практическая значимость работы. Детально изучен новый биокатализатор - ПА из A.faecalis, и обнаружено, что фермент обладает более высокой каталитической активностью и стабильностью по сравнению с ПА из E.coli. Показана возможность энантиоселективного ферментативного ацилирования аминов, катализируемого ПА из A.faecalis, в водной среде с высоким выходом. Предложен эффективный метод получения индивидуальных энантиомеров аминосоединений стереоселективным ацилированием их рацемической смеси, катализируемым ПА из A.faecalis. Детальная характеристика каталитических свойств, специфичности и стереоспецифичности ПА из A.faecalis и Kcoli, позволяют оптимальным образом сочетать использование обоих ферментов при решении конкретных задач химического синтеза, что открывает новые возможности в области препаративной хиротехнологии.

1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

Заключение диссертации по теме «Катализ», Гуранда, Дорел Теодор

4 Основные результаты и выводы

1. Изучена субстратная специфичность и стереоспецифичность действия ПА из E.coli и A.faecalis и охарактеризованы свойства различных участков активного центра ферментов: связывание ацильной группы субстрата обоими ферментами определяют исключительно эффективные гидрофобные взаимодействия; взаимодействие бокового радикала уходящей группы контролируется стерическими факторами; хиральную дискриминацию уходящей группы определяют электростатические взаимодействия и стерические ограничения.

2. ПА из A.faecalis является более стабильным ферментом по сравнению с ПА из E.coli при повышенной температуре, экстремальных значениях рН и в присутствии органических соединений; важную роль в стабильности обеих ПА играет связывание ионов металлов.

3. Показано, что ПА из A.faecalis является значительно более эффективным катализатором, чем фермент из E.coli по отношению к подавляющему большинству субстратов, однако, в ряду фенилацетильных производных аминокислот этот фермент обладает меньшей стереоспецифичностью.

4. Изучена рН-зависимость кинетических параметров в реакциях гидролиза, катализируемых ПА из A.faecalis, и определены значения рК каталитически важных ионогенных групп фермента. рН-Оптимум активности ПА из A.faecalis сдвинут в щелочную область примерно на две единицы рН, чем в случае фермента из E.coli.

5. Изучена кинетика реакций ферментативного синтеза ацильных производных методом переноса ацильной части активированного донора на нуклеофил, катализируемого ПА из A.faecalis. Показано, что реакция протекает через образование ацилфермент-нуклеофильного комплекса, при этом эффективность переноса ацильной части активированного донора определяется структурой нуклеофил а.

6. В отличие от ПА из Ecoli, ПА из A.faecalis является эффективным катализатором ацилирования аминов в водных растворах; ферментативное ацилирование является энантиоселективным и может быть использовано для препаративного получения индивидуальных энантиомеров ряда аминов.

Список литературы диссертационного исследования кандидат химических наук Гуранда, Дорел Теодор, 2000 год

1. Sakaguchi К. and Murao S. A preliminary report on a new enzyme, "penicillin-amidase". J. Agr. Client. Soc. (Japan). 1950, 23, 411-414.

2. Murao S. Penicillin-amidase. 3. Mechanism of penicillin-amidase on sodium penicillin. J. Agr. Chem. Soc. (Japan). 1955, 29, 404-407.

3. Hamilton-Miller J.M.T. Penicillinacylase. Bacteriol. Rev. 1966, 30, 761-771.

4. Vandamme E.J. and Voets J.P. Microbial penicillin acylases. Adv. Appl. Microbiol. 1974. 17. 311-369.

5. Huang H.T., Seto T.A. and Shull G.M. Distribution and substrate specificity of benzylpenicillin acylase. Appl. Microbiol. 1963, 11, 1-6.

6. Maliajan P.B. Review. Penicillin acylases an update. Appl. Biocliem. Biotechnol. 1984, 9, 537-554.

7. Кочеткова Е.Ф., Бартошевич Ю.Э. и Романова Н.Б. Биосинтез пенициллинацилаз. Антибиотики мед. биотехнол. 1986, 31(10), 729-740.

8. Virden R. "Structure, processing and catalytic action of penicillin acylase". Bioteclinol. Gen. Eng. Rev.1990, 8, 189-218.

9. Oh S.-J., Kim Y.-Ch., Park Y.-W., Min S.-Y., Kim I.-S. and Kang H.-S. Complete nucleotide sequence of the penicillin G acylase gene and the flanking regions, and its expression in E.coli. Gene. 1987. 56, 87-97.

10. Bock A., Wirth R„ Schmid G., Schumacher G., Lang G. and Buckel P. The penicillin acylase from E.coli ATCCU105 consists of two dissimilar subunit. FEMS Microbiol. Lett. 1983,20, 135-139.

11. Bock A., Writli R„ Schmid G., Schumacher G., Lang G. and Buckel P. The two subunits of penicillin acylase are processed from a common precursor. FEMS Microbiol. Lett. 1983, 20, 141-144.

12. Schumacher G„ SizinannD., Haug H., Buckel P. and Bock A. Penicillin acylase from E.coli: unique gene-protein relation. Nucleic Acid. Res. 1986, 14, 5713-5727.

13. Sizmann D., Keilmann C. and Bock A. Primary structure requirements for the maturation in vivo of penicillin acylase from Ecoli ATCC 11105. Eur. J. Biochem. 1990, 192, 143-151.

14. Lindsay C.D. and Pain R.H. Tlie folding and solution conformation of penicillin G acylase. Eur. J. Biochem. 1990, 192, 133-141.

15. Lindsay C.D. and Pain R.H. Refolding and assembly of penicillin acylase, an enzyme composed of two polypeptide chains that results from proteolytic activation. Biochemistry. 1991, 30, 9034-9040.

16. Brannigan J.A., Dodson G., Duggleby H.J., Moody P.C., Smith J.L., Tomchick D R. and Murcin A.G. A protein catalytic framework witli an N-terminal nucleophile is capable of self-activation. Nature. 1995, 378, 416-419.

17. Choi C.S., Kim J.A. and Kang H.S. Effects of site-directed mutations on processing and activities of penicillin G acylase from E.coli ATCC 11105. J. Bact. 1992, 174, 6270-6276.

18. Done S.H., Brannigan J.A., Moody P.C.E. and Hubbard R.E. Ligand-induced conformational change in penicillin acylase. J. Mol. Biol. 1998, 284,463-475.

19. Valle F., Balbas P., Merino E. and Bolivar F. The role of penicillinacylase in nature and in industry. TIBS.1991. 16, 36-40.

20. Verhaert R.M.D., Riemens A.M., van der Laan J.-M., van Duin J. and Quax W.J. Molecular cloning and analysis of the gene encoding the thermostable penicillin G acylase from A.faecalis. Appl. Environ. Microbiol. 1997, 63(9), 3412-3418.

21. Barbero J.L., Buesa J.M., de Buitrago G.G., Mendez E., Perez-Aranda A. and Garcia J.L. Complete nucleotide sequence of the penicillin acylase gene from Kluyvera citrophila. Gene. 1986, 49, 69-80.

22. Ljubijankic G., Konstantinovic M. and Glisin V. The primary structure of Providencia rettgeri penicillin G acylase gene and its relationship to other gram negative amidases. DNA Seq. 1992, 3, 195-200.

23. Ohaslii H., Katsuta Y., Hasliizume Т., Abe S.N., Kajiura H., Hattori H., Kamei T and Yano M. Molecular cloning of the penicillin G acylase gene from Arthrobacter viscosus. Appl. Environ. Microbiol. 1988, 54, 2603-2607.

24. Martin L„ Prieto M.A., Cortes E. and Garcia J.L. Cloning and sequencing of the рас gene encoding the penicillin G acylase of Bacillus megaterium ATCC 14945. FEMS Microbiol. Lett. 1995, 125, 287-292.

25. Piotraschke E„ Nurk A., Galunsky B. and Kasche V. Genetic construction of catalytically active cross-species heterodimer penicillin G amidase. Bioteclmol. Lett. 1994, 16(2), 119-124.

26. Kaufmann W. The possible implication of a bacterial enzyme in the biochemical mode of action of penicillins on gram-negative bacteria. Biochem. Biophys. Res. Commun. 1964, 14,458-462.

27. Szentirmai A. Production of penicillin acylase. Appl. Microbiol. 1963, 12, 185-187.

28. Шамолина T.A., Швядас B.K. Ренатурация гетеродимера и индивидуальных субъединиц пенициллинацилазы из E.coli после инактивации в мочевине. Биохимия. 2000, в печати.

29. Daumy G.O., Danley D. and McColl A.S. Role of protein subunits in Proteus rettgeri penicillin G acylase. J. Bacterid. 1985, 163(3), 1279-1281.

30. Duggleby H.J., Tolley S.P., Hill C.P., Dodson E.J., Dodson G. and Moody P.C.E. Penicillin acylase lias a single-amino-acid catalytic center. Nature. 1995, 373, 264-268.

31. Бельцер A.M. Изучение участка связывания ацильной группы в активном центре пенициллинацилазы. Дипл. работа. Хим.ф-т МГУ, кафедра хим. этимологии. М. 1995.

32. Svedas V.K., Savchenko М.V., Beltser A.I. and Guranda D.F. Enantioselective penicillin acylase-catalyzed reactions: factors governing substrate and stereospecificity of the enzyme. Ann. N.-Y. Acad. Sci. 1996, 799, 659-669.

33. Kutzbach C. and Rauenbuscli E. Preparation and general properties of crystalline penicillin acylase from Escherichia coli ATCC 11105. Hoppe Seyler's Z. Physiol. Chem. 1974,354, 45-53.

34. Швядас В.К., Марголин А.Л., Шерстюк С.Ф., Клесов А. А. Березин И.В. Определение абсолюьной концентрации активных центров растворимой и иммобилизированной пенициллинамидазы. ДАН. 1977, 232, 1127-1129.

35. Konecny J., Schneider A. and Sieber М. Kinetics and mechanism of acyl transfer by penicillin acylases. Biotechnol. and Bioeng. 1983, 25, 451-467.

36. Martin J., Slade A., Aitken A., Arche R. and Virden R. Chemical modification of serine at the active site of penicillin acylase from Kluyvera citrophila. Biochem. J. 1991, 280, 659-662.

37. Березин И.В., Мартинек К. Основы физической химии ферментативного катализа. Москва, изд-во "Высшая школа", 1977.

38. Стрельцова З.А., Швядас В.К., Максименко А.В., Клесов А.А., Браудо Е.Е., Толстогузов В.Б., Березин И.В. Влияние полиэлектролитов на свойства пенициллинамидазы и щелочной фосфатазы. Биоорг. хим. 1975, 1(10), 1464-1469.

39. Ямсков И.А., Буданов М.В., Даванков В.А. Координационно-ионная иммобилизация ферментов. Влияние металла и стационарного лиганда на свойства иммобилизированных препаратов пенициллинамидогидролазы. Биохимия. 1981,46(9), 1603-1608.

40. Березин И.В., Клесов А.А., Марголин А.Л., Ныс П.С. Савицкая Е.М., Швядас В.-Ю.К. Изучение пенициллинамидазы из E.coli. рН зависимость кинетических параметров ферментативного гидролиза бензилпенициллина. Антибиотики. 1976, 21(5), 411-415.

41. Svedas V., Guranda D., Van Langen L., Van Rantwijk F. and Sheldon R. Kinetic study of penicillin acylase from Alcaligenes faecalis. FEBS Lett. 1997,417, 414-418.

42. Cole M. Properties of the penicillin deacylase enzyme of Escherichia coli. Nature. 1964. 203(4944). 519520.

43. Cole M. Formation of 6-aminopenicillanic acid, penicillins and penicillin acylase by various fungi. Appl. Microbiol. 1966, 14, 98-104.

44. Cole M. Hydrolysis of penicillins and related compounds by the cell-bound penicillin acylase of Escherichia coli. Biochem. J. 1969, 115, 733-740.

45. Cole M. Deacylation of acylamino compounds other than penicillins by the cell-bound penicillin acylase of Escherichia coli. Biochem. J. 1969, 115, 741-745.

46. Cole M. Penicillins and the other acylamino compounds synthesized by ceel-bound penicillin acylase of Escherichia coli. Biochem. J. 1969, 115, 747-756.

47. Бондарева H.C., Левитов M.M., Рабинович M.C. Изучение субстратной специфичности пенициллинацилазы из E.coli. Биохимия. 1969, 34(3), 478-783.

48. Margolin A.L., Svedas V.K. and Berezin I.V. Substrate specificity of penicillin amidase from E.coli. Biochim. Biophys. Acta. 1980, 616, 283-289.

49. Van der Mey M. and De Vroom E. Substrate specificity of immobilized penicillin-G acylase. Bioorg. Med. Chem. Lett. 1994,4(2), 345-348.

50. Daumy G.O., Danley D., McColl A.S., Apostolakos D. and Vinick F.J. Experimental evolution of penicillin G acylases from E.coli and Proteus rettgeri. J. Bacteriol. 1985, 163(3), 925-932.

51. Robak M. and Szewczuk A. Penicillin amidase from Proteus rettgeri. Acta Biochimica. Polonica. 1981, 28(3, 4), 275-284.

52. Chiang D. and Beimet R.E. Purification and properties of penicillin amidase from Bacillus megaterium. J. Bacteriol. 1967, 93,302-308.

53. Fuganti C., Rosell C.M., Servi S., Tagliani A. and Terreni M. Enantioselective recognition of the phenacetyl moiety in the pen G acylase catalysed hydrolysis of phenylacetate esters. Tetrahedron: Asymmetry. 1992,3(3), 383-386.

54. Balasingliam K„ Warburton D., Dunnill P., Lilly M.D. The isolation and kinetics of penicillin amidase from Escherichia coli. Biochim. Biophys. Acta. 1972, 276(1), 250-256.

55. Березин И.В., Клесов A.A., Ныс П.С., Савицкая Е.М., Швядас В.К. Кинетика гидролиза бензилпенициллина, катализируемого пенициллинамидазой. Антибиотики. 1974, 19,880-887.

56. Alvaro G., Fernandez-Lafuente R„ Rosell C.M., Blanco R.M., Garcia-Lopez J.L. and Guisan J.M. Penicillin G acylase from Kluyvera citrophila new choice as industrial enzyme. Biotechnol. Lett. 1992, 14(4), 285-290.

57. Швядас В.К. Кинетика и механизм действия пенициллинамидазы. Канд. дисс. Хим. ф-т МГУ, 1976.

58. Швядас В.К., Галаев И.Ю., Семилетов Ю.А. и Коршунова Г.А. Субстратная специфичность пенициллинацилазы из E.coli в ряду производных N-ацилированных аминокислот и пептидов. Биоорг. химия. 1983, 9(8), 1139-1141.

59. Waldmann Н. The use of penicillin acylase for selective N-tenninal deprotection in peptide synthesis. Tetrahedron Lett. 1988,29(10), 1131-1134.

60. Svedas V.K. and Beltser A.I. Totally enzymatic synthesis of peptides: penicillin acylase-catalvzed protection and deprotection of amino groups as important building bloks of this strategy. Ann. N.-Y. Acad. Sci. 1998.

61. Baldaro E„ D'Arrigo P., Pedrocchi-Fantoni G„ Rossell C.M., Servi S., Tagliani A. and Terreni M. Pen G acylase catalyzed resolution of phenylacetate esters of secondary alcohols. Tetrahedron: Asymmetry. 1993, 4(5), 1031-1034.

62. Waldmann Н. The phenylacetyl group as enzymatically removable protecting function for peptides and carbohydrates: selective deprotection with penicillin acylase. Liebig's Annalen derCliemie. 1988, 12, 11751180.

63. Didziapetris R., Drabnig В., Schellenberger V., Jakubke H.-D. and Svedas V. Penicillin acylase-catalyzed protection and deprotection of amino groups as a promising approach in enzymatic peptide synthesis. FEBS Lett. 1991, 287(1,2), 31-33.

64. Waldmann H„ Heuser A., Reidel A. Selective enzymatic deprotection of hydroxy- and amino groups in carbohydrates and nucleosides. Synlett. 1994, January, 65-67.

65. Dineva M.A., Galunsky В., Kasche V. and Petkov D.D. Phenylacetyl group as enzyme-cleavable aminoprotection of purine nucleosides. Bioorg. Med. Cliem. Lett. 1993, 3(12), 2781-2784.

66. Wang Q.-C., Fei J., Cui D.-F., Zhu S.-G. and Xu L.-G. Application of an immobilized penicillin acylase to the deprotection of N-phenylacetyl insulin. Biopolimers. 1986, 25, 109-114.

67. Plaskie A., Roets E. and Vanderhaeghe H. Substrate specificity of penicillin acylase of E.coli. J. Antibiotics. 1978, 31(8), 783-788.

68. Martin J., Prieto I., Mancheno J.M., Barbero J.L. and Arclie R. pH studies to elucidate the chemical mechanism of penicillin acylase from Kluyvera citrophila. Biotechnol. Appl. Biochem. 1993, 17, 31 1-325.

69. Ямсков И.А., Буданов M.B., Даванков В.А., Ныс П.С., Савицкая Е.М. Энантиоселективный гидролиз М-фенилацетил-ОХ-С-фенилглицина пенициллинамидогидролазой из E.coli и ее иммобилизированными препаратами. Биоорг. химия. 1979,5(4), 604-610.

70. Диджяпетрис Р.И. Физико-химическое исследование реакций синтеза и гидролиза N-фенилацетильных производных аминокислот, их эфиров и пептидов, катализируемых пенициллинацилазой. Канд. дисс. Хим. ф-тМГУ. М. 1992.

71. Швядас В.К., Галаев И.Ю., Березин И.В. Оценка пределов энантиоселективности действия ферментов в реакциях превращения аминокислот и их производных. Биохимия. 1986, 51, 1490-1495.

72. Soloshonok A.S., Kirilenko A.G., Fokina N.A., Shislikina I.P., Galusliko S.V., Kukliar V.P., Svedas V.K. and Kozlova E.V. Biokatalytic resolution of p-fluoroalkyl-p-amino acids. Tetrahedron: Asymmetry. 1994, 5(6), 1119-1126.

73. Soloshonok V.A., Fokina N.A., Rybakova A.V., Shishkina IP., Galusliko S.V., Sorocliinsky A.E. and Kukhar V.P. Biocatalytic approach to enantiomerically pure P-amino acids. Tetraliedron: Asymmetry. 1995, 6(7), 1601-1610.

74. Guy A., Dumant A. and Sziraky P. Kinetic resolution of p-hydroxyphenyl acetamides by hydrolysis with pen-G acylase. Bioorg. Med. Chem. Lett. 1993, 3(6), 1041-1044.

75. Waldmann H. A new acces to chiral 2-furylcarbinols by enantioselective hydrolysis with penicillin acylase. Tetraliedron Lett 1989, 30(23), 3057-3058.

76. Fuganti C., Grasselli P., Servi S., Lazzarini A. and Casati P. Substrate specificity and enantioselectivity of penicillinacylase catalyzed hydrolysis of phenylacetyl esters of synthetically useful carbinols. Tetraliedron. 1988,44(9), 2575-2582.

77. Staathof A.J.J, and Jongejan J. A. The enantiomeric ratio: origin, determination and prediction. Enzyme Microb. Technol. 1997, 21, 559-571.

78. Pohl T. and Waldmann H. Enhancement of the enantioselectivity of penicillin G acylase from E.coli by "substrate tuning". Tetrahedron Lett. 1995, 36(17), 2963-2966.

79. Fuganti C„ Rosell C.M., Rigoni R., Servi S„ Tagliani A. and Terreni M. Penicillin acylase mediated synthesis of formyl cefamandole. Biotecnol. Lett. 1992, 14(7), 543-546.

80. Zmijewski M.J., Briggs B.S., Thompson A.R. and Wright I.G. Enantioselective acylation of a beta-lactam intermediate in the synthesis of lorocarbef using penicillin G amidase. Tetraliedron Lett. 1991. 32(13), 16211622.

81. Cole M. Factors affecting the synthesis of ampicillin and liydroxypenicillins by cell-bound penicillin acylase of Escherichia coli. Biocliem. J. 1969. 115, 757-764.

82. Svedas V.K., Margolin A.L., Borisov I.L. and Berezin I.V. Kinetics of the enzymatic synthesis of benzylpeniciilin. Enzyme Microb. Technol. 1980, 2, 313-317.

83. Svedas V.K., Margolin A.L. and Berezin I V. Enzymatic synthesis of P-lactam antibiotics: a tliennodynamic background. Enzyme Microb. Technol. 1980, 2, 138-144.

84. Швядас В.-Ю.К., Марголин А.Л., Березин И.В. Термодинамические особенности ферментативного синтеза Р-лактамных антибиотиков. ДАН СССР. 1979, 248(2), 479-481.

85. Blinkovsky A.M. and Markaiyan A.N. Synthesis of P-lactam antibiotics containing a-amino-phenylacetyl group in the acyl moiety catalyzed by D-(-)-phenylglycyl-(3-lactainide ainidohydrolase. Enzyme Microb. Technol. 1993, 15, 965-973.

86. Diender M.B., Straatliof A.J.J., Van der Wielen L.A.M. Ras C. and Heijnen J.J. Feasibility of the thermodynamically controlled synthesis of amoxicillin. J. Mol. Catal. B: Enzymatic. 1998, 5, 249-253.

87. Клесов А.А., Марголин A.Jl., Швядас В.-Ю.К. Ферментативный синтез антибиотиков. Перенос ацильной группы на 6-аминопенициллановую кислоту, катализируемый пенициллинамидазой из E.coli. Кинетическое рассмотрение. Биоорг. химия. 1977, 3(5), 654-662.

88. Kasche V., Haufler U. and Zollner R. Kinetic studies on the mechanism of the penicillin amidase-catalysed synthesis of ampicillin and benzylpenicillin. Hoppe-Seyler's Z. Physiol. Chem. 1984, 365, 14351443.

89. Kasche V. Review. Mechanism and yields in enzyme catalysed equilibrium and kinetically controlled synthesis of fi-lactam antibiotics, peptides and other condensation products. Enzyme Microb. Tecluiol. 1986, 8, 4-16.

90. Kasche V. Ampicillin- and cephalexin-synthesis catalyzed by E.coli penicillin amidase. Yield increase due to substrate recycling. Biotechnol. Lett. 1985, 7(12), 877-882.

91. Kim M.G. and Lee S.B. Penicillin acylase-catalyzed synthesis of p-lactam antibiotics in water-metlianol mixtures: effect of cosolvent content and chemical nature of substrate on reaction rates and yields. J. Mol. Catal. B: Enzymatic. 1996, 1, 201-211.

92. Fernandez-Lafiiente R, Rosell C.M. and Guisan J.M. The presence of methanol exerts a strong and complex modulation of the synthesis of different antibiotics by immobilized penicillin G acylase. Enzyme Microb. Technol. 1998, 23, 305-310.

93. Kim M.G. and Lee S.B. Effect of organic solvents on penicillin acylase-catalyzed reactions: interaction of organic solvents with enzymes. J. Mol. Catal. B: Enzymatic. 1996, 1, 181-190.

94. Lee S.B. and Kim M.G. Penicillin acylase-catalyzed synthesis of pivampicillin: Effect of reaction variables and organic cosolvents. J. Mol. Catal. B: Enzymatic. 1996, 1(2), 71-80.

95. Семенов A.H., Мартинек К., Швядас В.-Ю.К., Марголин А.Л., Березин ИВ. Ферментативный синтез антибиотика (бензилпенициллина) в двухфазной водноорганической системе. ДАН. 1981, 258(5). 1124-1126.

96. Пятраускас А. А. Изучение физико-химических закономерностей ферментативного синтеза цефалотина. Дипл. работа. Хим. ф-т МГУ, кафедра хим. энзимологии. М. 1988.

97. Fernandez-Lafiiente R., Alvaro G., Blanco R.M. and Guisan J.M. Equilibrium controlled synthesis cephalotliin in water-cosolvent systems by stabilized penicillin G acylase. Appl. Biochem. Biotechnol. 1991, 27. 277-290.

98. Didziapetris R.J. and Svedas V.K. Penicillin acyiase-cataiyzed acyi group transfer to amino acids, their esters and peptides: a kinetic study. Biomed. Biochim. Acta. 1991, 50 (10-11), 237-242.

99. Roche D., Prasad K. and Repic O. Enantioselective acylation of p-aminoesters using penicillin G acylase in organic solvents. Tetrahedron Lett. 1999, 40, 3665-3668.

100. Stambolieva N., Mincheva Z. and Galunsky B. Kinetic comparison of penicillin amidase catalysed transfer of nonspecific and specific acyl moieties to 7-aminodeacetoxycephalosporanic acid. Biocatal. Biotransform. 1998, 16, 225-232.

101. Isaka K, Suga N. and Isliimura F. Kinetics and Mechanism of acyl transfer by penicillin G acylase comparing acyl donors methyl chloroacetate and metliyl phenylacetate. J. Fermentation Bioeng. 1995, 79(3). 224-228.

102. Fernandez-Lafuente R., Rosell C.M. and Guisan J.M. Modulation of the properties of penicillin G acylase by the acyl donor substrates during N-protection of amino compounds. Enzyme Microb. Teclmol. 1998, 22. 583-587.

103. Kasche V., Haufler U., Markowsky D„ Melnyc S, Zeich A. and Galunsky B. Penicillin amidase from E.coli. Enzyme heterogenity and stability. Aim. N.-Y. Acad. Sci. 1987, 501, 97-102.

104. Ныс П.С., Савицкая E.M., Клесов A.A., Синицын А.П., Швядас В.-Ю.К., Березин И В. Изучение пенициллинамидазы из E.coli. рН-зависимость кинетики инактивации фермента. Антибиотики. 1978. 23(1), 46-50.

105. Haufler U., Wiesemaim I., Uhnke R. and Kasche V. Structure, pH-stability and renaturation of free and immobilized E.coli penicillin amidase. Dechema Biotechnology Conferences 1 VCH Verlagsgesellschaft. 1988, 345-350.

106. Kazan D., Ertan H. and Erarslan A. Stabilization of penicillin G acylase against pH by chemical cross-linking. Process Biochem. 1996, 31(2), 135-140.

107. Ospina S.S., Lopez-Munguia A., Gonzalez R.L. and Quintero R. Characterization and use of a penicillin acylase biocatalyst. Chem. Tech. Biotechnol. 1992, 53,205-214.

108. Kheirolomoom A., Ardjamand M., Vossoughi M. and Kazemeini M. The stability analysis and mjdeling of pH- and ionic strength inactivation of penicillin G acylase obtained from various species of Escherichia coli. Biochem. Eng. J. 1998, 2,81-88.

109. Berezin I.V., Klibanov A.M., Klyosov A. A., Martinek K. and Svedas V.K. The effect of ultrasound as a new method of studying conformational transitions in enzyme active sites. FEBS Lett. 1975, 49(3), 325-328.

110. Marquez G., Buesa J.M., Garcia J.L. and Barbero J.L. Conformational stability of the penicillin G acylase from Kluyvera citrophila. Appl. Microbiol. Biotechnol. 1988. 28, 144-147.

111. Kasche V., Sclilothauer R. and Brunner G. Enzyme denaturation in supercritical C02: stabilizing effect of S-S bounds during the depressurization step. Biotechnol. Lett. 1988, 10(8), 569-574.

112. Ямсков И.А., Буданов M.B., Даванков В.А. Координационно-ионная иммобилизация ферментов. I. Связывание пенициллинамидогидролазы через комплексы меди. Биоорган, химия. 1979. 5(5), 757-767.

113. Ямсков И.А., Буданов М.В., Даванков В. А. Координационно-ионная иммобилизация ферментов. II. Связывание пенициллинамидогидролазы через комплексы содержащие ионы кобальта, никеля, железа. Биоорган, химия. 1980,6(9), 1404-1407.

114. Alvaro G., Fernandez-Lafuente R., Blanco R.M. and Guisan J.M. Immobilization-stabilization of penicillin G acylase from Escherichia coli. Appl. Biochem. Biotechnol. 1990, 26, 181-195.

115. Kazan D., Ertan H. and Erarslan A. Stabilization of Escherichia coli penicillin G acylase against thermal inactivation bv cross-linking with dextran dialdehyde polymers. Appl. Microbiol. Biotechnol. 1997, 48, 191197.

116. Kazan D. and Erarslan A. Stabilization of Escherichia coli penicillin G acylase by polyethylene glycols against thermal inactivation. Appl. Biochem. Biotechnol. 1997, 62, 1-13.

117. Margolin A.L., Izumrudov V.A., Svedas V.K., Zenin A.B., Kabanov V.A. and Berezin I.V. Preparation and properties of penicillin amidase immobilized in polyelectrolytic complexes. Biochim. Biophys. Acta. 1981,660, 359-365.

118. Изумрудов В.А., Марголин А.Л., Шерстюк С.Ф., Швядас В.К., Зезин А.Б., Кабанов В. А. Свойства нестехиометричных полиэлектролитных комплексов, содержащих ферменты. ДАН СССР. 1983, 269(3), 631-634.

119. Illanes A., Altamirano С. and Zuniga М.Е. Thermal inactivation of immobilized penicillin acylase in the presence of substrate and products. Biotechnol. Bioeng. 1996,50, 609-616.

120. Branningan J.A., Dodson G.G., Done S.H., Hewitt L„ McVey C.E. and Wilson K.S. Structural studies of penicillin acylase. 2000. In press.

121. Baumann F., Brunner R., Rohr M. Substrate specificity of penicillin amidase from Fusarium semitectum. Hoppe Seyler's Z. Physiol. Chem. 1971, 352(6):853-858.

122. Svedas V.-J.K., Galaev I.J., Borisov I.L. and Berezin I.V. The interaction of amino acids with o-phtlialdialdehyde: a kinetic study and spectrophotometric assay of the reaction product. Analytical Biochem. 1980, 101. 188-195.

123. S3 Чельцов A.B. Анализ кинетики одновременного превращения нескольких субстратов, катализируемого одним ферментом. Дипл. работа. Хим. ф-т МГУ, кафедра хим. энзимологии, Москва. 1996.

124. Cheltsov A., Guranda D„ Beltser A. and Svedas V. Method of kinetic characterization of hardly detectable ("invisible") enzymatic reactions. Мат. ме>едународной конференции "Биокатализ-98", июнь 1998, Пущино.

125. Шамолина Т.А., Драчев В.А., Швядас В.К. Активность пенициллинацилазы из E.coli в системе обращенных мицелл АОТ-Н20-октан. Биохимия. 1999,64(10), 1404-1414.

126. Siewinski М„ Kuropatwa М. and Szewczuk A. Phenylalkylsulphonyl derivatives as covalent inhibitors of penicillin amidase. Hoppe-Seyler's Z. Physiol. Chem. 1984,635, 829-837.

127. Борисов И.Л., Маркарян A.H., Орешина М.Г., Пензикова Г.А., Галаев И.Ю., Бартошевич Ю.Э., Швядас В.К. Выделение и очистка двух внеклеточных ацилаз из актиномицета рода Streptoverticilluim. Биохимия. 1984, 49(3), 519-526.

128. Prieto I., Martin J. Arche R., Fernandez P., Perez-Aranda A. and Barbero J.L. Penicillin acylase mutants with altered site directed activity from Kluyvera citrophila. Appl. Microbiol. Biotechnol. 1990, 33, 553-559.

129. Youshko M.I. and Svedas V.K. Colorimetric penicillin acylase catalyzed reactions. Abstr. Internat. Conf. "Biocatalysis-95". 1995 (august), Suzdal, Russia, p. 17.

130. Юшко М.И. Кинетические закономерности ферментативного синтеза ампициллина, катализируемого пенициллинацилазой, в гомогенных, гетерогенных и твердофазных системах. Канд. дисс. Москва. 2000.

131. Gololobov M.Yu., Borisov I.L., Svedas V.K. Acyl group transfer by proteases forming an acylenzyme intermediate: kinetic model analysis (including hydrolysis of acylenzyme-nucleophile complex). J. Theor. Biol. 1989, 140, 193-204.

132. Дженкс В. Катализ в химии и энзимологии. Изд-во"Мир". 1972, 69-94.