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成都生物所新型烯醇还原酶的酶学表征研究取得进展

烯烃不对称还原是制备有机合成砌块和医药中间体——手性烷烃化合物的重要策略之一。在该领域中,生物催化剂因其优秀的化学、区域和立体选择性及广泛的底物谱而越来越受到化学家们的青睐。但目前烯醇还原酶的发掘和利用工作还远远不够。进一步发掘和利用新酶,同时发展异源表达的重组烯醇还原酶在不对称还原中的应用,大力扩展烯烃不对称还原的工具酶库的研究工作具有重要意义。

近日,中科院成都生物研究所吴中柳研究小组对从土壤源获得的无色杆菌(Achromobacter sp.)JA81基因组进行深入挖掘,以其中并未表达的假定烯醇还原酶Achr-OYE4为研究对象,在可溶性异源表达,蛋白纯化和酶学性质表征等方面进行了研究。结果显示,Achr-OYE4更倾向于利用NADH作为辅酶,在缓冲液Tris-HCl中活性最高,其最适反应pH为7.5,最适反应温度30°C,其在30°C时的半失活时间为64.8±4.4h。Achr-OYE4的底物适应性初步研究结果显示其对α,β-不饱和环状酰亚胺、α,β-不饱和羧酸酯和α,β-不饱和硝基类化合物具有较高的催化活性和立体选择性。其中,对2-甲基-N-苯基马来酰亚胺的催化活性和立体选择性最好(yield >99%,ee>99%)。构建辅酶再生反应体系,其中NADH辅酶再生反应体系对部分底物的转化率和产物光学纯度均>99%。

作为无色杆菌属中首次被详细进行酶学性质表征与在碳碳双键不对称还原制备手性化合物中进行应用的烯醇还原酶,Achr-OYE4将作为对不对称还原工具箱的一个重要补充,并且为今后本菌属中其它烯醇还原酶的研究和应用提供有益借鉴。

发表时间:2013-07-24    文章来源:中国科学院    阅读次数:85
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