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單胺氧化酶的改造及催化手性胺的合成研究取得進(jìn)展

2018-02-26 09:55來源：生物谷

單胺氧化酶是一類**應(yīng)用潛力的生物催化劑，在環(huán)境友好的條件下，可選擇性氧化一種構(gòu)型的胺生成亞胺。如果在反應(yīng)體系中加入非選擇性的還原劑，可以催化胺的消旋體合成單一構(gòu)型的胺。

中國科學(xué)院天津工業(yè)生物技術(shù)研究所研究員朱敦明帶領(lǐng)的生物催化與綠色化工研究團(tuán)隊(duì)，與天津工生所研究員吳洽慶帶領(lǐng)的生物催化劑發(fā)現(xiàn)與改造研究團(tuán)隊(duì)，在前期工作的基礎(chǔ)上，探索該類酶的立體選擇性控制機(jī)制并挖掘其應(yīng)用潛力，對來源于氧化短桿菌（Brevibacterium oxydans IH-35A）的環(huán)己胺氧化酶（CHAO）和黑曲霉（Aspergillus niger）的單胺氧化酶（MAO-N）進(jìn)行酶工程改造。

1、通過對CHAO突變體庫的篩選及迭代突變，獲得了對纈氨酸乙酯活力提高30倍的突變體，開發(fā)出一條由纈氨酸乙酯合成D-纈氨酸的新途徑。相關(guān)研究成果在線發(fā)表在ChemCatChem上。

2、通過對單胺氧化酶MAO-N的底物結(jié)合口袋與底物/產(chǎn)物進(jìn)出通道進(jìn)行同時(shí)改造，實(shí)現(xiàn)了提高單胺氧化酶活性及調(diào)節(jié)立體選擇性的目的，為其它酶的改造提供借鑒。相關(guān)研究成果在線發(fā)表在Chemical Science上。

3、為揭示影響CHAO催化活性及立體選擇性的關(guān)鍵位點(diǎn)，選取距離活性中心6范圍的氨基酸殘基作為突變位點(diǎn)，構(gòu)建多樣性的突變體庫。將構(gòu)建的突變體庫與2-取代四氫喹啉底物庫作乘法式的篩選，發(fā)現(xiàn)CHAO一個(gè)分子結(jié)構(gòu)區(qū)域?qū)ρ趸?-取代四氫喹啉的活性及立體選擇性起重要作用。相關(guān)研究成果在線發(fā)表在ACS Catalysis上。