微生物酶抑制劑的課件

微生物來(lái)源的酶抑制劑一、酶抑制劑研究概況

（一）酶抑制劑微生物源

主要來(lái)源：放線菌（鏈霉菌屬）有局限性（分離方法、分類方法）

其它：真菌、細(xì)菌、藻類和極端環(huán)境的微生物極端環(huán)境耐高溫、高壓：-196℃,300℃、-253℃高鹽：32﹪干燥耐酸、耐堿：pH0.5、pH10.7抗輻射：人1000R，數(shù)萬(wàn)，75萬(wàn)抗靜水壓：數(shù)百至數(shù)千個(gè)大氣壓（二）酶抑制劑產(chǎn)品

1969年Umezawa

首先報(bào)道從鏈霉菌中尋找到低分子量酶抑制劑并預(yù)見到它們的臨床用途發(fā)現(xiàn)許多酶抑制劑在醫(yī)藥、護(hù)膚化妝品和農(nóng)業(yè)上都有著廣泛的用途具有降血脂作用的酶抑制劑具有降血壓作用的酶抑制劑具有抗血栓作用的酶抑制劑具有抗腫瘤作用的酶抑制劑HIV復(fù)制抑制劑具有抗炎癥作用的酶抑制劑其他一些酶抑制劑（三）酶抑制劑的篩選尋找新藥取得成功基于以下諸因素：微生物分離篩選模型的有效性發(fā)酵條件所需的化合物的分離其中關(guān)鍵在于建立有效的篩選模型β-內(nèi)酰胺酶抑制劑篩選模型

產(chǎn)色頭孢菌素法：Nitrocefin(頭孢硝噻吩)

是一種反應(yīng)性很強(qiáng)的頭孢菌素，易被β-內(nèi)酰胺酶水解，顏色由黃色轉(zhuǎn)變?yōu)榧t色，提取物或發(fā)酵液中如有抑制劑存在，則Nitrocefin

顏色不變HMG-CoA

還原酶抑制劑篩選模型應(yīng)用ELISA法：將已知的HMG-CoA

還原酶抑制劑Compactin（通用名美伐他?。┡c蛋白質(zhì)交聯(lián)，其交聯(lián)物免疫動(dòng)物獲得抗體。酶標(biāo)抗體作為“探針”在發(fā)酵液中定向?qū)ふ夷康奈铮ㄋ模﹪?guó)內(nèi)酶抑制劑研究概況國(guó)內(nèi)酶抑制劑方面的研究始于70年代末福建省微生物研究所在凝血酶抑制劑、淀粉酶抑制劑、糜蛋白酶抑制劑、β-內(nèi)酰胺酶抑制劑、抑胃酶劑、胃蛋白酶抑制劑、HMG-CoA

還原酶抑制劑和黑色素生物合成抑制劑等方面的研究成果顯著。上海醫(yī)藥工業(yè)研究院在80年代初就開始與日本東京微生物化學(xué)研究所、日本麒麟啤酒和美國(guó)輝瑞公司等合作從土壤中尋找新的由微生物產(chǎn)生的生理活性物質(zhì)的研究。相繼建立了淀粉酶抑制劑、XIIIα抑制劑、5α-睪丸酮還原酶抑制劑和膽固醇生物合成酶抑制劑等的篩選模型,其中篩選獲得的HMG-CoA

還原酶抑制劑普伐他丁的菌種和工藝技術(shù)已轉(zhuǎn)讓給生產(chǎn)廠。國(guó)內(nèi)研究最為突出、最有代表性的是HMG-CoA

還原酶抑制劑。如四川抗菌素工業(yè)研究所、中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院醫(yī)藥生物技術(shù)研究所、北京大學(xué)、無(wú)錫輕工大學(xué)等均在進(jìn)行HMG-CoA

還原酶抑制劑的研究。國(guó)內(nèi)有關(guān)酶抑制劑方面的研究基本上還是借鑒模仿國(guó)外研究,缺乏創(chuàng)意性的進(jìn)展。

β-內(nèi)酰胺酶抑制劑

細(xì)菌產(chǎn)生耐藥性的機(jī)制：1）靶位結(jié)構(gòu)或親和力改變2）細(xì)菌細(xì)胞膜通透性改變3）細(xì)胞膜主動(dòng)外排機(jī)制4）細(xì)菌產(chǎn)生滅活酶（鈍化酶）----最主要β－內(nèi)酰胺酶

催化水解

-內(nèi)酰胺環(huán)的酰胺腱。在革蘭氏陽(yáng)性中

β-內(nèi)酰胺酶相對(duì)較為簡(jiǎn)單，只有兩種：

青霉素酶類，頭孢菌素酶類在革蘭陰性菌

一種為分子生物學(xué)的分類，根據(jù)末端氨基酸序列及編碼基因的位點(diǎn)來(lái)分，可分為四類（Ambler分類）：

A類，為絲氨酸酶，由質(zhì)粒編碼

B類，為金屬酶，由染色體編碼

C類，為絲氨酸酶，由染色體編碼

D類，為絲氨酸酶，由質(zhì)粒編碼

另一種為臨床上較為實(shí)用的分類方法，是根據(jù)各種酶的底物及抑制劑類型分成五型（Bush-J-M分類）：①CEP-N酶，②PEN-Y酶，③BSD-Y酶，④EBS-Y酶即ESBLS（超廣譜酶）⑤金屬酶。

自1976年以來(lái)已開發(fā)上市的β內(nèi)酰胺酶抑制劑有1）棒酸（克拉維酸）（clavulanicacid）2）舒巴坦（sulbactam）3）他唑巴坦（tazobactam）抑酶作用特點(diǎn)：自殺性酶抑制劑一些復(fù)方制劑：奧格門汀(Augmentin)（安滅菌）：克拉維酸鉀1＋阿莫西林2優(yōu)立新(Unasyn)：舒巴坦鈉1＋氨芐西林鈉2舒哌酮(sulperazone)：舒巴坦鈉1＋頭孢哌酮鈉1他唑西林(Tazocillin)：他唑巴坦鈉1＋哌拉西林鈉8a一糖苷酶抑制劑a一糖苷水解酶把淀粉等多糖水解呈葡萄糖，供人體吸收。德國(guó)、日本已篩選出30多種，

德國(guó)拜爾公司開發(fā)的阿卡波糖（拜糖蘋）、米格列醇日本武田公司開發(fā)的伏格列波糖

在糖尿病治療中的應(yīng)用微生物來(lái)源膽固醇生物合成酶抑制劑隨著人們生活水平的提高，生活節(jié)奏的加快，肥胖癥、高脂血癥正日益影響著人類的健康。血液膽固醇含量過(guò)高，即高膽固醇血癥，是產(chǎn)生動(dòng)脈粥樣硬化，進(jìn)而引發(fā)一系列疾病如冠心病、心肌梗塞等的始動(dòng)環(huán)節(jié)在這一過(guò)程中涉及了許多酶促反應(yīng)血脂：中性脂肪（甘油三酯(TG)和膽固醇（C））、類脂（磷脂、糖脂、固醇、類固醇）高脂血癥：高脂蛋白血癥脂蛋白分為（超速離心法）：CM、VLDL、IDL、LDL、HDL臨床調(diào)血脂的藥物種類：1）膽酸鰲合劑：膽酸進(jìn)入小腸后有助于外源膽固醇吸收，如消膽胺、降膽寧。2）HMG-CoA還原酶抑制劑:洛伐他丁、普伐他丁和昔伐他丁3）煙酸及其衍生物：抑制cAMP的形成，使甘油三酯脂肪酶活性降低，煙酸、阿莫西司（樂(lè)脂平）4）纖維酸衍生物類（貝特類）：增強(qiáng)脂蛋白酶的活性，使TG的水解增加，如非諾貝特(力平脂

)、

吉非羅齊（諾衡）1、β-羥基-β-甲基戊二酰輔酶A還原酶抑制劑

(HMG-CoA-RI抑制劑)新型的降血脂藥物。目前臨床上應(yīng)用最廣泛一類降脂藥由于這類藥物英文名稱均含有“statin”，故簡(jiǎn)稱為他汀類?，F(xiàn)國(guó)內(nèi)已有6種他汀類藥物可供臨床選用：洛伐他丁(lovastatin)、普伐他丁(pravastatin)、辛伐他丁(simvastatin)、氟伐他汀(fluvastatin)、阿托伐他汀(atorvastatin）、瑞舒伐他汀(rosuvastatin)超級(jí)他?。毫_伐他汀(rosuvastatin）2003年在美國(guó)獲批上市伊他伐他汀（itavastatin,NK-104,亦即pitavastatin，匹伐他?。?，2003年在日本獲批上市HMG-CoA-RI的發(fā)現(xiàn)1976年日本遠(yuǎn)藤等人從桔青霉代謝產(chǎn)物中發(fā)現(xiàn)一個(gè)具有抑制HMG-CoA還原酶的活性物質(zhì)ML-236B（compactin、美伐他丁）1979年遠(yuǎn)藤等人報(bào)道從紅曲霉發(fā)酵液中分離出一個(gè)更為強(qiáng)有力的HMG-CoA還原酶抑制劑，稱為monacolinK1980年Alberts等人從土曲霉發(fā)酵液中發(fā)現(xiàn)一個(gè)HMG-CoA還原酶抑制劑，稱為mevinolin

K(lovatatin、洛伐他丁)。（后證明monacolinK與mevinolin為同一物質(zhì)）1983年，Serizawa等人報(bào)道，通過(guò)微生物轉(zhuǎn)化ML-236B獲得一個(gè)新的羥基化的化合物，稱為普伐他丁（pravastatin）目前發(fā)現(xiàn)的HMG-CoA-RI有數(shù)十個(gè)HMG-CoA-RI的作用機(jī)制

HMG-CoA還原酶是機(jī)體合成膽固醇的限速酶。HMG-CoA-RI的開放酸結(jié)構(gòu)部分與HMG-CoA極為相似，因而可競(jìng)爭(zhēng)性地與HMG-CoA還原酶結(jié)合，抑制體內(nèi)膽固醇的合成膽固醇含量降低，反饋性上調(diào)細(xì)胞表面LDL受體的表達(dá)，因而使細(xì)胞LDL受體數(shù)目增多及活性增強(qiáng)，加速了循環(huán)血液中VLDL殘粒(或IDL)和LDL的清除HMG-CoA-RI臨床效果與毒副作用

美國(guó)膽固醇教育計(jì)劃（NCEP）公布的數(shù)據(jù)顯示，他汀類藥物能使

TC下降30%～40%LDL-C下降35%～45%TG下降5%～10%HDL-C升高5%～10%

他汀類藥物不僅通過(guò)強(qiáng)效降低血漿膽固醇和甘油三酯，阻斷或逆轉(zhuǎn)動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生和發(fā)展，而且還對(duì)許多與膽固醇代謝相關(guān)或不相關(guān)的疾病產(chǎn)生有益作用。所以，他汀類藥物在臨床上將可能會(huì)有廣泛的應(yīng)用前景。他汀類藥物的非調(diào)脂作用

抗凝固作用改善內(nèi)皮細(xì)胞功能作用抗炎癥作用抗骨質(zhì)疏松作用抗腫瘤作用預(yù)防癡呆防治慢性