[發明專利]一種立體選擇性的轉氨酶在不對稱合成手性胺中的應用

在審

• 申請號: 201710561640.3
• 申請日: 2017-07-11
• 公開（公告）號: CN109234327A
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發明（設計）人: 程占冰;張濤;田振華;瞿旭東;丁少南
• 申請（專利權）人: 上海弈柯萊生物醫藥科技有限公司
• 主分類號: C12P13/00
• 分類號: C12P13/00;C12P13/04;C12P17/18;C12P17/16;C12N1/21;C12N15/54
• 代理公司: 上海一平知識產權代理有限公司 31266
• 代理人: 崔佳佳;馬莉華

本發明提供了一種立體選擇性的轉氨酶在不對稱合成手性胺中的應用。具體地，本發明提供了一種多肽在生產手性胺或以手性胺為前體的下游產物中的用途。本發明還提供了生產手性胺的方法，所述方法包括培養表達所述多肽的菌株，從而得到式手性胺。本發明還提供了一種手性胺生產菌株，以及所述手性胺生產菌株的構建方法。本發明的立體選擇性的轉氨酶，具有寬廣的底物譜，在手性胺的制備方面具有很大的應用潛力。

技術領域

本發明屬于生物技術領域，具體涉及一種高活性的轉氨酶，以及該轉氨酶作為催化劑在不對稱合成手性胺中的應用，以及一種生產手性胺的方法。

背景技術

手性胺是許多藥物的重要中間體及有效成分，例如(3R)-3-氨基-1-[3-(三氟甲基)-5,6-二氫-1,2,4-三唑并[4,3-a]吡嗪-7(8H)-基]-4-(2,4,5-三氟苯基)丁-1-酮是治療II型糖尿病的有效成分，然而現有的有機合成方法不易得到光學純的產物，而且通常需要不對稱合成的金屬催化劑，價格昂貴，金屬殘留，后處理困難。因此急需尋找手性胺生產的綠色方法。

轉氨酶，又叫氨基轉移酶，是催化氨基化合物和羰基化合物之間氨基可逆轉移的一類酶，根據其底物氨基的位置，可以分為a-轉氨酶和ω-轉氨酶。a-轉氨酶比較常見，只能催化a-氨基的轉移，而ω-轉氨酶較為罕見，除了能催化a-氨基的轉移，也能催化非a-氨基的轉移，具有更為寬廣的底物譜和嚴格的立體選擇性，能夠在溫和的反應條件下催化前手性羰基化合物來生產手性胺。另外ω-轉氨酶以磷酸吡哆醛為輔基，催化反應過程中無需添加額外的輔因子循環，有利于工業化生產。

例如美國專利US8293507公開了Codexis公司對節桿菌來源的ω-轉氨酶進行改造得到的生物催化劑代替了化學工藝中的銠催化劑，轉氨化產物ee值達到99％，底物投料100g/L。

由于酶的立體異構專一性，因此獲得特定立體選擇性的酶非常重要。有文獻報道，ω-轉氨酶中S選擇性的酶較為常見，而R選擇性的較為稀有，因此發掘具有工業應用前景的R型選擇性的ω轉氨酶對手性胺的生產具有重要的意義。

發明內容

本發明的目的之一是提供一種多肽在生產手性胺或以手性胺為前體的下游產物中的用途。

本發明的另一目的是提供一種生產手性胺的方法。

本發明的又一目的是提供一種手性胺生產菌株。

本發明的再一目的是提供一種手性胺生產菌株的構建方法。

在本發明的第一方面，提供了一種多肽在生產手性胺或以手性胺為前體的下游產物中的用途，所述多肽是：

(a1)具有SEQ ID NO:1所示氨基酸序列的多肽；或

(b1)將SEQ ID NO:1所示氨基酸序列經過一個或幾個，優選1-20個、更優選1-15個、更優選1-10個、更優選1-3個、最優選1個氨基酸殘基的取代、缺失或添加而形成的，具有(a1)所述多肽功能的由SEQ ID NO:1所示氨基酸序列的多肽衍生的多肽。

在另一優選例中，所述手性胺為前手性羰基化合物進行不對稱合成反應形成。

在另一優選例中，所述前手性羰基化合物選自下組：

在另一優選例中，(b1)所述多肽是在SEQ ID NO:1所示氨基酸序列的任一端經過一個或幾個，優選1-20個、更優選1-15個、更優選1-10個、更優選1-3個、最優選1個氨基酸殘基的添加而形成的，具有(a1)所述多肽功能的由SEQ ID NO:1所示氨基酸序列的多肽衍生的多肽。

在另一優選例中，所述多肽的氨基酸序列如SEQ ID NO:1所示。