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青霉素G酰化酶是工业中半合成β内酰胺类抗生素的关键用酶。目前PGA主要催化水解青霉素G生成6-氨基青霉烷酸（6-aminopenicillanic acid,6-APA）及苯乙酸，6-APA是工业上半合成β-内酰胺类抗生素的关键中间体[13]。PGA还能催化母核和不同的侧链间的合成反应生成半合成的β－内酰胺类抗生素。目前共有6种PGA基因已得到鉴定，它们分别源自革兰氏阴性菌(粪产碱杆菌 Alcaligenes faecalis, 大肠杆菌 Escherichia coli, 嗜柠檬酸克吕沃尔氏菌 Kluyvera citrophila, 雷氏普罗威登斯菌Providencia rettgeri.)和革兰氏阳性菌(巨大芽孢杆菌Bacillus megaterium , 粘节杆菌Arthrobacter viscosus)。PGA前体蛋白质由信号肽、α亚基、连接肽、β亚基四部分组成，信号肽在PGA分泌到细胞质外时被切除，而连接肽在体外经自催化被剪切掉。成熟的PGA由α亚基和β亚基组成，α亚基和β亚基分别是结合和催化活性中心, 经抑制剂的研究表明，β亚基上N-末端的单一氨基酸Serβ1为催化活性中心。 通过对A. faecalis, E.coli, K.citrophila, P.rettgeri四种革兰氏阴性菌来源的青霉素G酰化酶的氨基酸序列，链间结合界面及与底物结合位点保守性的分析，可以看出四种PGA氨基酸序列之间有一定的同源性。E.coli和K.citrophila PGA之间同源性最高（α亚基：83％，β亚基：86％），进化上的亲缘关系也最近。P.rettgeri PGA与E.coli、K.citrophila PGA之间同源性也较高，都高于60%，亲缘关系也较近。A.faecalis PGA与其它三种PGA的同源性最低，已经低于了50％，且与 <WP=65>P.rettgeri PGA的亲缘关系最远。四种PGA链间结合界面的氨基酸残基比两亚基的氨基酸序列要略微保守一些，但是同源性高低的顺序是一致的。四种PGA的底物NIPAB结合活性位点高度保守，其中E.coli、 K.citrophila 和P.rettgeri PGA底物结合位点氨基酸残基完全相同，而与A.faecalis PGA比较有三个氨基酸残基不同。P.rettgeri PGA基因克隆在pet24a上表达， A.faecalis、E.coli和K.citrophila PGA基因克隆在在pKK233-2上表达，并在K.citrophila 、E.coli PGA基因的连接肽N端沉默突变得到SpeI的酶切位点，在A. faecalis基因的连接肽N端沉默突变得到NheI的酶切位点。利用突变得到的酶切位点及P.rettgeri连接肽上的KpnI酶切位点将A.faecalis、E.coli、K.citrophila和P.rettgeri四种革兰氏阴性菌来源的PGA的α亚基和β亚基重组，构建了12种异种亚基杂合青霉素G酰化酶，并在大肠杆菌中表达测定对NIPAB的水解活力，12种杂合酶都保留了活力，并且活力随α亚基、β亚基来源PGA的同源性减小而降低。青霉素G酰化酶加工过程的高度保守和不同来源PGA的同源性使构建的12种杂合酶能够具有一定的活性，同时也表明了PGA的α亚基和β亚基在进化上有一定的独立性。 E.coli和K.citrophila的PGA氨基酸同源性很高，它们在进化上亲源关系也很近，因此它们之间的杂合酶活力最高。P.rettgeri和A.faecalis的PGA氨基酸同源性只有40％，它们之间的亲源关系也最远，虽然它们的杂合酶活力最低，但说明这两种杂合酶能够正确的折叠加工，且成熟的杂合酶具有较稳定的构象。