[發(fā)明專利](S)-羰基還原酶異源聚合體及其在催化多苯環(huán)化合物的應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710144938.4
• 申請日: 2017-03-13
• 公開（公告）號: CN106929491B
• 公開（公告）日: 2019-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張榮珍;徐巖;李堯慧
• 申請（專利權(quán)）人: 江南大學
• 主分類號: C12N9/04
• 分類號: C12N9/04;C12N1/21;C12N15/70;C12P7/22;C12R1/19
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 23211
• 代理人: 張勇

本發(fā)明公開了(S)?羰基還原酶異源聚合體及其在催化多苯環(huán)化合物的應(yīng)用，屬于生物催化技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明構(gòu)建了(S)?羰基還原酶異源聚合體重組菌、獲得了異源聚合體SCR/SCR2和SCR2/SCR3，并將其應(yīng)用于催化2,4?二氯二苯甲酮和2?萘乙酮。本發(fā)明的異源聚合體SCR2/SCR3能催化2，4?二氯二苯甲酮，酶活可達4.42U/mg，而同源聚合體SCR、SCR2和SCR3沒有檢測到催化上述底物的酶活。本發(fā)明利用異源聚合體蛋白的表達和純化有效拓展了(S)?羰基還原酶系(SCR，SCR2和SCR3)的生物催化的底物譜，為多苯類化合物的生物催化提供了新型氧化還原酶。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及(S)-羰基還原酶異源聚合體及其在催化多苯環(huán)化合物的應(yīng)用，屬于生物催化技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

手性化合物在醫(yī)藥、農(nóng)藥、激素、食品添加劑等精細化工品的生產(chǎn)上得到了越來越廣泛的應(yīng)用，如聯(lián)苯化合物2,4-二氯二苯甲酮對南美錐蟲病的寄生蟲有抑制作用，是一種潛在的藥用化合物。而化合物2-萘乙酮作為重要的藥物中間體，利用生物法催化該化合物，從而獲得各種重要的藥物前體也具有很大的價值。

氧化還原酶催化的不對稱還原反應(yīng)常用于手性化合物的制備。目前常用的氧化還原酶大部分產(chǎn)自重組型的大腸桿菌。而立體選擇性氧化還原酶能用于工業(yè)轉(zhuǎn)化手性醇的種類和數(shù)量非常有限，尤其是生產(chǎn)(S)-型手性醇的具有anti-Prelog立體選擇性氧化還原酶數(shù)量更少。因此有必要對現(xiàn)有的氧化還原酶進行改造以獲得具有新功能的工程酶，以滿足實際需要，獲得具有更多功能的手性生物催化劑。

發(fā)明人在前期工作中構(gòu)建得到了分別表達(S)-羰基還原酶基因簇(scr，scr2和scr3)基因的重組型大腸桿菌(E.coli)，重組菌能夠催化轉(zhuǎn)化制備(S)-苯基乙二醇。(S)-羰基還原酶系基因在大腸桿菌(E.coli)中分別異源表達后，對單苯環(huán)類化合物具有較好的催化活性。但是(S)-羰基還原酶SCR、SCR2、SCR3的底物譜較窄，無法催化多苯環(huán)類化合物。如目前報道(S)-羰基還原酶SCR、SCR2、SCR3同源蛋白聚合體能催化直鏈潛手性醇和單苯環(huán)類潛手性醇化合物，但對于聯(lián)苯類化合物2,4-二氯二苯甲酮和2-萘乙酮等重要的藥物中間體幾乎沒有催化能力。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本發(fā)明得到了(S)-羰基還原酶的異源聚合體，提高了(S)-羰基還原酶系基因的底物譜。通過蛋白和蛋白的相互作用，異源羰基還原酶聚合體催化底物譜擴大，能夠催化雙苯環(huán)類化合物，如聯(lián)苯化合物2,4-二氯二苯甲酮和2-萘乙酮。

本發(fā)明的第一個目的是提供一種能夠催化多苯環(huán)類化合物的異源羰基還原酶聚合體蛋白，所述異源羰基還原酶聚合體蛋白是(S)-羰基還原酶的異源聚合體蛋白復合物。

在一種實施方式中，所述異源聚合體蛋白復合物是兩個以上氨基酸序列不同的(S)-羰基還原酶形成的異源聚合體。

在一種實施方式中，所述(S)-羰基還原酶是來源于近平滑假絲酵母的(S)-羰基還原酶。

在一種實施方式中，所述(S)-羰基還原酶可以是：氨基酸序列如SEQ ID NO:1所示的SCR、氨基酸序列如SEQ ID NO:2所示的SCR2、氨基酸序列如SEQ ID NO:3所示的SCR3。

在一種實施方式中，所述(S)-羰基還原酶的編碼基因可以是：scr(GenBank ID:DQ675534)、scr2(GenBank ID:GQ411433)、scr3(GenBank ID:FJ939564)。

在一種實施方式中，所述異源聚合體蛋白復合物是由SCR和SCR2形成的異源聚合體SCR/SCR2，或者是由SCR2和SCR3形成的異源聚合體SCR2/SCR3。

在一種實施方式中，所述異源聚合體蛋白復合物是將兩個以上氨基酸序列不同的(S)-羰基還原酶在同一宿主中共表達而得到的。