Основные группы ферментов, используемые для получения аминокислот.
Гидролитические ферменты (гидролазы), например L-б-капролактамлиаза (для синтеза L-лизина). Для того чтобы можно было использовать неочищенные ферменты, в частности гидролазы, целые клетки обрабатывают ПАВ, вызывающими изменение их проницаемости. Разработаны также пути получения мутантов, у которых искомый продукт не вовлекается более в обмен веществ.
Лиазы используют в основном в реакциях дезаминирования, например, для образования L-аспартата из фумарата аммония может использоваться аспартаза или L-аспартат-аммиак-лиаза.
Ферменты, содержащие пиридоксальфосфат: участвуют в процессах метаболизма аминокислот, так как они катализируют такие реакции, как рацемизацию, трансаминирование, реакции замещения и элиминации, декарбоксилирования и являются универсальными. По-видимому, роль этих коферментов состоит в активации аминокислот. Например, L-тирозин-фенол-лиаза (в-тирозиназа) катализирует реакцию в-элиминации, в которой тирозин распадается с образованием пирувата, фенола и аммиака. При оптимальных условиях Erwinia herbicola может синтезировать большое количество этого фермента (до 10% растворимого белка). Его используют для синтеза в основном в иммобилизованной форме, что является важным условием для осуществления непрерывного производства. Субстратная специфичность этого фермента такова, что он может осуществить реакцию в-замещения между Д, L-серином и пирокатехолом, в результате которой образуется L-ДОФА.
Дегидрогеназы аминокислот, например лейцин — и аланиндегидрогеназы. Эти ферменты катализируют обратимые реакции дезаминирования. Их применяют в непрерывных процессах синтеза аминокислот из соответствующих кетоаналогов.
Глутаминсинтетаза — этот фермент катализирует АТФ-зависимую реакцию аминирования глутамата, сопряженную со сбраживанием сахара дрожжами. Высвобождающаяся при брожении энергия используется для синтеза глутамина. При использовании бесклеточного экстракта пекарских дрожжей и глутаминсинтетазы из глюкозы, глутамата и ионов аммония в качестве субстрата с высоким выходом был получен глутамин.
