Abstract
自1950年代第一個抗生素penicillin被發現後， 抗生素即成為人類對抗病菌最有效的藥品之一。 自然界天然抗生素快速被開發及使用， 以致越來越多的病菌對於使用中的抗生素產生抗藥性， 因此各個先進國家及各大藥廠莫不將新型抗生素的開發列為主要的研發工作。 現今在眾多新型抗生素開發當中， 以人造半合成抗生素為最有效且低成本的方法， 它是將原有的抗生素以人工方法使其各個支鏈產生些許差異， 但仍保留甚至增強其抵抗病菌的能力。 以人工半合成方法開發出的新型抗生素，由於時效快且成本低， 已成為現今開發新型抗生素的主流。目前全世界使用量大的抗生素是penicillin及cephalosporin， 而penicillin G(Pen G) 、 penicillin V (Pen V) 與cephalosporin C (Ceph C) 為其中最主要的抗生素。 利用發酵方式大量生產的Pen G及Pen V很少直接使用在臨床上， 大部分作為製造6-aminopenicillanic acid (6-APA) 和7-aminodesacetoxycephalosporanic acid (7-ADCA) 之原料， 從此再進一步製造出各種半合成的penicillin與cephalosporin衍生物 (Rolinson,1988) 。 Ceph C本身並不具良好抗菌性， 但是在其結構C3與C7位置上經由取代基的轉換形成的半合成cephalosporin衍生物卻是相當好的抗生素， 因此利用酵法所製造的Ceph C一般多經由酵素法或化學法進行deacylation的反應生成7-aminocephalosporanic acid (7-ACA) 以進行支鏈之轉換 (Rolinson, 1988) ， 利用酵素將penicillin與cephalosporin轉換成6-APA、 7-ADCA及7-ACA已成為抗生素研發中重要的工作， 而能夠催化生成6-APA、 7-ADCA及7-ACA的酵素統稱為(-lactamacylase。 此類酵素在工業上所扮演的角色隨著6-APA及7-ACA需求量的增加而日趨重要， 據市場估計6-APA及7-ACA的需求量在公元兩千年時將達到七千及一千五百公噸 (Barber et al., 1987) 。以往對於(-lactamacylase的研究多著重於應用方面， 近-ACA) acylase可以osmotic shock的方法加上carboxymethyl-Sepharose色層分析予以純化， 其純化倍數為58倍， 活性回收率為26%。 此酵素的原態分子量為56 kDa， 由35kDa與21 kDa兩個次分子所組成， 其pI值為5.3。 此酵素除具有GL-7-ACA acylase之活性外， 亦兼具(-glutamyltranspeptidase ((-GT) 之水解活性， 但不具其轉移反應活性。 P. nitroreducens之GL-7-ACAacylase對基質GL-7-ACA及glutathione之Km值分別為8.9 mM與21 (M。此酵素之GL-7-ACA acylase活性會受到其水解產物7-ACA之迴饋抑制，其(-GT活性則受到典型之(-GT抑制劑6-diazo-5-oxo-Lorleucine (DON)及L-serine + borate強烈抑制。