[發明專利]酮還原酶、核酸、重組表達質粒及菌株、合成勞拉替尼中間體中的應用

在審

• 申請號: 202010248056.4
• 申請日: 2020-04-01
• 公開（公告）號: CN111411116A
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發明（設計）人: 王海濤;葛德培;吳其華
• 申請（專利權）人: 安徽聯創生物醫藥股份有限公司
• 主分類號: C12N15/53
• 分類號: C12N15/53;C12N9/02;C12N15/70;C12N1/21;C12P7/22;C12R1/19
• 代理公司: 合肥兆信知識產權代理事務所(普通合伙) 34161
• 代理人: 胡慧

本發明提供了一種酮還原酶、編碼所述酮還原酶的核酸、包含所述核酸的重組表達質粒、包含所述重組表達質粒的重組表達菌株，以及所述酮還原酶在不對稱還原合成勞拉替尼中間體(S)?1?(2?碘?5?氟苯基)乙醇中的應用。相對于現有技術，使用本發明的酮還原酶在不添加任何有機輔助試劑的純水相中制備的(S)?1?(2?碘?5?氟苯基)乙醇，不僅提高了底物的反應濃度，得到的產品光學純度高，且反應條件溫和，環境友好，綠色環保，操作簡便，易于工業放大，具有很好的工業應用前景。

技術領域

本發明屬于生物化工技術領域，主要是涉及一種酮還原酶、編碼該酮還原酶的核酸、含有該核酸序列的重組表達質粒、包含該重組表達質粒的重組表達菌株，以及該酮還原酶在不對稱合成勞拉替尼中間體(S)-1-(2-碘-5-氟苯基)乙醇中的應用。

背景技術

(S)-1-(2-碘-5-氟苯基)乙醇是合成勞拉替尼(Lorlatinib)的關鍵中間體。勞拉替尼的結構式如下所示：

其是輝瑞公司開發的一種新型、可逆、強效小分子ALK和ROS1抑制劑，對ALK已知的耐藥突變均具有很強的抑制作用，因而被譽為第3代ALK抑制劑。

在專利WO2013132376中，(S)-1-(2-碘-5-氟苯基)乙醇常用的化學合成方法如下所示：

但化學合成方法要求條件苛刻，使用高壓催化氫化或危險的硼烷絡合物進行手性還原，危險性較大，得到的產品手性純度低，且具有收率低、成本較高、不綠色環保等缺點。

在生物催化方面，手性羥基化合物可通過還原酶催化合成，其反應條件溫和，轉化率高，立體選擇性高，綠色環保。目前，越來越多的藥物或者中間體可以通過生物催化的方式來合成的。酶催化法的合成方法如下所示：

目前，報道用酶催化方法合成(S)-1-(2-碘-5-氟苯基)乙醇的相關文獻很少，只有輝瑞公司的Duan等在文獻Org.Process Res.Dev.2017,21,9,1340-1348中，利用Codexis公司的酶庫，報道了(S)-1-(2-碘-5-氟苯基)乙醇的酶合成方法，但沒有公布相關基因序列，而且該文獻利用有機試劑異丙醇來進行輔酶循環，使用有機試劑對酶活力有較大程度的損害，有明顯的抑制作用，導致轉化率低，反應時間長。

發明內容

針對已公開的不對稱還原反應制備(S)-1-(2-碘-5-氟苯基)乙醇反應中，存在收率低、反應條件不環保等問題，本發明采用以下技術方案以解決該技術問題：

本發明的第一個目的是提供一種酮還原酶。

所述酮還原酶為如下的(a)、(b)或(c)：

(a)氨基酸序列如SEQ ID NO:2所示的多肽；

(b)在(a)基礎上突變n個氨基酸、缺失或添加m個氨基酸的具有(a)活性的多肽；其中，1≤n≤10，1≤m≤30；

(c)與(a)具有至少90％同一性且具有(a)活性的多肽。

該酮還原酶催化活性高、對映選擇性強、收率高，可以在不加任何輔助有機試劑(包括醇類、酯類、N,N-二甲基甲酰等)的純水相體系下進行酮轉化成手性醇的還原反應。

本發明的第二個目的是提供一種編碼上述酮還原酶的核酸。

具體的，所述核酸的DNA序列如SEQ ID NO:1所示。

本發明的第三個目的是提供一種包含上述核酸的重組表達質粒。

優選的，所述核酸選用pET21a載體構建重組表達質粒。