[發明專利]一種單胺氧化酶及其基因和應用

在審

• 申請號: 201810159916.X
• 申請日: 2018-02-26
• 公開（公告）號: CN108359651A
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發明（設計）人: 陳永正;萬南微;鄧國忠;秦磊
• 申請（專利權）人: 遵義醫學院
• 主分類號: C12N9/06
• 分類號: C12N9/06;C12N15/53;C12N15/70;C12N1/21;C12P41/00;C12P17/12
• 代理公司: 遵義市遵科專利事務所 52102
• 代理人: 陳源鴻

本發明公開了一種源于假單胞菌（Pseudomonas sp.）的單胺氧化酶、編碼基因、重組表達載體和重組表達轉化體，及其在四氫喹啉類手性胺化合物的合成應用。本發明所述單胺氧化酶MAO5?ZMU的編碼基因來源于假單胞菌（Pseudomonas sp）ZMU?T01，該單胺氧化酶蛋白的氨基酸序列如SEQIDNo.1所示，相應的編碼基因核苷酸序列如SEQIDNo.2所示；該單胺氧化酶基因可與表達載體連接構建得到重組表達質粒，再轉化至大腸桿菌，獲得具有單胺氧化酶活性的基因工程菌。該單胺氧化酶基因工程菌能有效催化2?甲基?1,2,3,4?四氫喹啉類化合物氧化拆分，具有選擇性高、反應條件溫和環境友好等特點，可用于手性四氫喹啉類化合物的生物合成。

技術領域

本發明涉及一種單胺氧化酶、編碼基因及重組表達載體，產生單胺氧化酶的新大腸桿菌菌株，以及該酶在手性胺類化合物合成中的應用。

背景技術

單胺氧化酶屬于氧化還原酶家族，能夠氧化胺類化合物生成相應的亞胺，同時將氧氣還原為過氧化氫，是生物體降解胺類化合物的途徑之一。手性胺作為一類重要化合物，廣泛存在于臨床藥物、農用化學品、手性拆分劑中。化學方法合成手性胺主要有金屬催化的不對成還原、小分子催化劑催化的不對稱合成等方法。化學法合成手性胺往往能夠得到高對映純的手性化合物，但會用到環境有害的重金屬、有機溶劑，不符合綠色可持續發展的要求。生物酶作為一類綠色生物催化劑且具有高立體選擇性，因而廣泛運用于手性醇、手性胺等手性化合物的合成。在酶催化合成手性胺中，主要應用的酶有單胺氧化酶、亞胺還原酶、ω-轉氨酶等生物酶。單胺氧化酶能直接以消旋體的胺為底物，立體選擇性的氧化其中一個構型生成相應的亞胺，達到拆分的目的制備手性胺。配合還原劑還原生成的亞胺，構建動態動力學拆分反應，理論可得到100%的產率。由此可見，單胺氧化酶作為一種用于合成手性胺的高效生物酶催化劑，在手性胺的綠色生物合成中扮演著不可或缺的重要地位。單胺氧化酶家族主要包括從Aspergillusniger菌株中克隆得到單胺氧化酶（MAO-N）和從Brevibacteriumoxydans菌株中克隆得到的環乙胺氧化酶（CHAO）。近年，Turner小組對MAO-N開展了深入的研究，通過酶蛋白的定向進化技術得到諸多MAO-N的突變體，并應用于伯胺、仲胺、叔胺等多種手性胺的合成，包括一些重要的藥物中間體。朱敦明小組開展了對CHAO的定向進化研究，主要是拓展了CHAO在合成手性胺的底物譜。目前，除了被廣泛研究的MAO-N和CHAO，而關于新型的單胺氧化酶的發現在國內外報道十分罕見。因此，本發明的目的是發現一種新型單胺氧化酶并用于手性2-取代-1,2,3,4-四氫喹啉類化合物的綠色合成。

發明內容

本發明目的是發現一種源于假單胞菌（Pseudomonas sp）的單胺氧化酶、編碼基因及重組表達載體，及其在在生物催化手性合成2-取代-1,2,3,4-四氫喹啉類化合物合成中的應用。

本發明所提供的一種單胺氧化酶蛋白質，其氨基酸序列如SEQIDNo.1所示。

SEQIDNo.1氨基酸序列

Met Arg Ile Ala Ile Ile Gly Ser Gly Ile Ala Gly Leu Ser Cys Ala

1 5 10 15

His Leu Leu Ser Arg Lys His Glu Val Thr Val Phe Glu Ala Glu Lys

20 25 30

Trp Ile Gly Gly His Thr His Thr Leu Asp Val Ile Trp Gln Gly Glu