[發明專利]多羥基二酮以及羥基呋喃酮類化合物的生物合成方法

在審

• 申請號: 202010881258.2
• 申請日: 2020-08-27
• 公開（公告）號: CN112852890A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 楊建剛;曾艷;孫媛霞;任晨曦
• 申請（專利權）人: 中國科學院天津工業生物技術研究所
• 主分類號: C12P7/26
• 分類號: C12P7/26;C07D307/32
• 代理公司: 北京知元同創知識產權代理事務所(普通合伙) 11535
• 代理人: 陳玉平

1.果糖-6-磷酸醛縮酶或轉醛醇酶酶催化劑或者含有果糖-6-磷酸醛縮酶或轉醛醇酶的細胞的全細胞催化劑用于催化羥醛縮合反應的用途；

優選地，所述果糖-6-磷酸醛縮酶或轉醛醇酶酶催化劑或者含有果糖-6-磷酸醛縮酶或轉醛醇酶的細胞的全細胞催化劑可催化底物α-羥基酮與丙酮醛的羥醛縮合反應；

更優選地，所述底物α-羥基酮可以為羥基乙醛、二羥丙酮、羥基丙酮或1-羥基-2-丁酮；

例如，所述底物為羥基乙醛與丙酮醛，所得產物為2,3-二羥基-4-酮基-戊醛；

例如，所述底物為二羥丙酮與丙酮醛，所得產物為1,3,4-三羥基-2,5-己二酮；

例如，所述底物為羥基丙酮與丙酮醛，所得產物為3,4-二羥基-2,5-己二酮；

例如，所述底物為1-羥基-2-丁酮與丙酮醛，所述產物為3,4-二羥基-2,5-庚二酮。

2.一種進行羥醛縮合反應的方法，其包括使用果糖-6-磷酸醛縮酶或轉醛醇酶酶催化劑催化底物α-羥基酮與丙酮醛進行羥醛縮合反應的步驟；

優選地，所述底物α-羥基酮為羥基乙醛、二羥丙酮、羥基丙酮或1-羥基-2-丁酮；

優選地，所述底物為羥基乙醛與丙酮醛，所得產物為2,3-二羥基-4-酮基-戊醛；或者，所述底物為二羥丙酮與丙酮醛，所得產物為1,3,4-三羥基-2,5-己二酮。

3.根據權利要求2所述的方法，其中所述底物為羥基丙酮與丙酮醛，所得產物為3,4-二羥基-2,5-己二酮；

優選地，酶催化反應體系中包含有羥基丙酮，含量為10-100mM，更優選的羥基丙酮含量為50mM；丙酮醛含量為10-100mM，更優選的丙酮醛含量為50mM；果糖-6-磷酸醛縮酶或轉醛醇酶酶濃度為0.1-100U/mL，優選為1-50U/mL，更優選為1-20U/mL，例如為2-10U/mL；緩沖液pH為6-8，優選pH為7.5；催化反應溫度為20℃-37℃，更優選的溫度為30℃；反應時間為2-24小時，更優選反應時間為24小時；

或者，其中所述底物為1-羥基-2-丁酮與丙酮醛，所得產物為3,4-二羥基-2,5-庚二酮；

優選地，酶催化反應體系中包含有1-羥基-2-丁酮，含量為10-100mM，更優選的1-羥基-2-丁酮含量為50mM；丙酮醛含量為10-100mM，更優選的丙酮醛含量為50mM；果糖-6-磷酸醛縮酶或轉醛醇酶酶濃度為0.1-100U/mL，優選為1-50U/mL，更優選為1-20U/mL，例如為2-10U/mL；緩沖液pH為6-8，優選pH為7.5；催化反應溫度為20℃-37℃，更優選的溫度為30℃；反應時間為2-24小時，更優選反應時間為24小時。

4.一種進行羥醛縮合反應的方法，其包括使用全細胞催化劑催化底物α-羥基酮與丙酮醛進行羥醛縮合反應的步驟，其中所述全細胞催化劑是表達果糖6-磷酸醛縮酶或轉醛醇酶的宿主細胞，該宿主細胞具有催化α-羥基酮與丙酮醛進行羥醛縮合反應的功能；

優選地，所述宿主細胞是細菌細胞、真菌細胞或哺乳動物細胞；更優選地，所述宿主細胞為大腸桿菌。

5.根據權利要求4所述的方法，其中所述底物α-羥基酮為羥基乙醛、二羥丙酮、羥基丙酮或1-羥基-2-丁酮；

優選地，所述底物為羥基乙醛與丙酮醛，所得產物為2,3-二羥基-4-酮基-戊醛；或者，所述底物為二羥丙酮與丙酮醛，所得產物為1,3,4-三羥基-2,5-己二酮。