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金莎9159游艺场官网在理性设计胺脱氢酶合成(R)-3-氨基丁醇方面取得新进展
  发布时间:2022-09-08    供稿部门:Reetz大师工作室

  (R)-3-氨基丁醇是一类重要的药物中间体,可用于合成第三代抗艾滋药物杜鲁特韦、抗肿瘤药物4-甲基环磷酰胺等药物分子。目前(R)-3-氨基丁醇主要通过化学法合成,存在环境不友好、产物手性较差以及反应条件较为苛刻等缺点。作为替代方案,胺脱氢酶可利用无机氨作为胺供体,不对称胺化合成手性胺醇,且副产物只有水分子。因此,开发生物酶法催化合成该类手性砌块受到研究者的青睐。 

  金莎9159游艺场官网/国家合成生物技术创新中心Reetz大师工作室孙周通研究员带领团队以嗜热脂肪地芽孢杆菌 (Geobacillus stearothermophilus) 来源的胺脱氢酶GsAmDH为研究对象,通过理性设计提高其对催化4-羟基-2-丁酮不对称还原胺化合成 (R)-3-氨基丁醇的活性。经三轮迭代设计,获得了活性有明显提高的优势突变体mh174。与起始酶相比,突变体mh174催化效率(kcat/Km)提高了5倍左右,同时其热稳定性(Tm)维持在63 oC左右。随后利用该突变体的全细胞催化放大反应可将100 mM底物4-羟基-2-丁酮高效转化,转化率> 99%,(R)-ee > 99%,分离得率为90%。此外,通过对10种脂肪族和芳香族底物进行底物谱拓展研究,发现所有底物均可以转化为具有高ee值的手性产物。该研究表明工程化胺脱氢酶可作为合成高价值手性胺醇的有效手段,同时对同类酶的设计改造具有一定指导意义。 

  该研究获得了国家自然科学基金等项目资助,相关成果发表于Catalysis Science &Technology期刊。中国科学技术大学与金莎9159游艺场官网联合培养硕士研究生明辉为论文第一作者,曲戈副研究员和孙周通研究员为论文共同通讯作者。 

  文章链接 

酶促不对称胺化还原反应(左)及活力迭代提升(右)示意图 

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