还原型谷胱甘肽（GSH）是维持机体内环境稳定所不可缺少的物质,是机体代谢中某些酶的辅酶,其还原性巯基参与体内重要的氧化还原反应,而使机体产生免疫能力。GSH具有广的医药用途,尤其对中毒性疾病和肝脏疾病的治疗,有明显疗效,因此引起国内外医药研究人员的重视,但谷胱甘肽的制备方法,一直是研究的难点,至今仍是国内外研究的热点。 按GSH生产方法的发展进程来看,主要有提取法、化学合成法、微生物发酵法、化学-酶法。1989年,Hidehiko Kumagai等人利用基因工程菌E.coli K-12菌株发酵所产的γ-谷氨酰转肽酶合成了S-苄基-谷胱甘肽,该物质脱去苄基保护基,即获得谷胱甘肽,该方法有望开辟一条制备谷胱甘肽的新路线。 本文利用Bacillus subtilis NX-2菌株的γ-谷氨酰转肽酶为催化剂,以L-谷氨酰胺作为γ-谷氨酰基供体,S-苄基-半胱氨酰甘氨酸作为γ-谷氨酰基受体,进行酶促转肽反应合成S-苄基-谷胱甘肽。该法可以省去化学合成法中复杂的保护和脱保护处理工序,简化反应流程,提高反应收率。 本文首先对S-苄基-半胱氨酰甘氨酸的合成工艺条件进行了优化,以S-苄基-半胱氨酸为原料,经过氨基保护,与甘氨酸甲酯的接肽以及氨基的脱保护,即可得到S-苄基-半胱氨酰甘氨酸。研究结果表明:三步合成反应的反应转化率分别可以达到84.2%,88.9%和91%。 然后,对本实验室所保藏的Bacillus subtilis NX-2菌株进行发酵产酶研究,对获得的γ-谷氨酰转肽酶进行初步纯化,此后,对γ-谷氨酰转肽酶粗酶性质做了初步研究,考察了该粗酶的pH稳定性和最适pH、温度稳定性和最适温度以及金属离子对γ—谷氨酰转肽酶活性的影响。研究结果表明:该酶在pH7.0～10.0稳定性最好,最适催化反应pH值为8.0;在低于40℃的温度下,该酶有着较好的稳定性,最适催化反应温度为40℃;K⁺、Na⁺、Zn²⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Cu²⁺的存在对该酶的活性不产生明显的抑制作用,而Fe²⁺、Fe³⁺、Hg²⁺则对该酶表现出明显的抑制作用。 最后,本文对酶促转肽合成S-苄基-谷胱甘肽进行了工艺研究,该研究在国内还未曾报道。在γ—谷氨酰转肽酶的最适温度和最适pH下,本文考察了反应