[发明专利]一种醇脱氢酶及其在合成度罗西汀中间体中的应用

说明书

技术领域

本发明属于生物工程领域，具体涉及一种醇脱氢酶，含有编码该酶的核酸序列的重组表达载体和重组表达转化体，表达的重组酶和该重组酶的制备方法，以及该醇脱氢酶作为催化剂在不对称合成度罗西汀中间体中的应用。

背景技术

抑郁症又称抑郁障碍，以显著而持久的心境低落为主要临床特征，是心境障碍的主要类型。抑郁症包括单相性抑郁症(即重性抑郁症和精神抑郁症)、适应性障碍、轻微抑郁症、季节情感性精神障碍(SAD)、经前期焦虑症(PMDD)、产后抑郁症、非典型抑郁症、双相性精神障碍及躁郁症等多种类型。抑郁症的发病机制尚未完全明确，目前研究认为与遗传、心理、神经内分泌等因素诱发中枢去甲肾上腺素或5-羟色胺(5-HT)、多巴胺(DA)、乙酰胆碱(Ach)、神经肽等神经递质含量降低及其受体功能下降有关。近年来研究发现抑郁症还与谷氨酸(也是一种中枢神经递质)传导功能障碍有关。目前的抑郁症诊断标准都比较强调精神症状，相对忽视躯体症状。一项国际研究提示，69％的抑郁症患者存在躯体症状。77％主诉精神症状的抑郁症患者得到诊断，而仅有22％主诉躯体症状的抑郁症患者得到诊断。忽视躯体症状导致抑郁症被误诊或漏诊，使患者辗转于其他临床科室寻求治疗，既延误了患者的诊治，也浪费了医疗资源。世界卫生组织2005年统计，各种抑郁症的患病率约占全球人口的11％。在中国，目前抑郁症的患病率约为3％～5％，抑郁症患者估计有3600万人。与高发病率形成鲜明反差的是，目前全国地市级以上医院对抑郁症的识别率不到20％。而在现有抑郁症患者中，只有不到10％的人接受了相关药物治疗。抑郁症在我国造成的直接经济负担约为141亿元，间接经济损失约481亿元，总经济负担达到621亿元。据世界卫生组织(WHO)发表的《世界卫生报告》显示，抑郁症目前已成为世界第四大疾患，到2020年抑郁症可能成为仅次于心脏病的第二大疾病。

度罗西汀是礼来公司的主打产品，用于治疗成人抑郁障碍。度罗西汀是5-羟色胺(5-HT)和去甲肾上腺素再吸收双重抑制剂，能有效治疗抑郁症的情绪症状和躯体症状，弥补了当前主流抗抑郁药在躯体疼痛症状治疗方面的不足。该药于2004年底在美国首先上市，2006年全球销售额达到13.16亿美元，比2005年增长了近1倍。同年，度罗西汀在美国市场已超越所有抗抑郁药，成为市场增长份额最快的产品。2009年销售额为30.75亿美元，同比又增长了14％。该药物目前由美国礼来公司(EliLilly)和德国勃林格殷格翰公司(BoehringerIngelheim)联合在全球范围内营销，已在全球70多个国家上市，并于2007年4月进入我国，商品名为“欣百达”。

度罗西汀合成中的关键步骤是手性羟基中间体的构建。美国专利US5023269公开了一种合成度罗西汀的方法，将3-二甲胺基-1-(2-噻吩基)-1-丙酮盐酸盐用硼氢化钠还原，然后通过重结晶来构建。CN101391991公开了2-乙酰噻吩与多聚甲醛和二甲胺盐酸盐发生Mannich反应制备3-二甲胺基-1-(2-噻吩基)-1-丙酮盐酸盐的方法。CN103013898公开了N,N-二甲基-3-氧基-(2-噻吩)-1-丙胺盐酸盐在醇脱氢酶作用下转化为(S)-N,N-二甲基-3-羟基-2-(2-噻吩)-1-丙胺的方法，其光学纯度可达到97.5％。CN103421854公开了3-(二甲胺基)-1-(噻吩-2-基)-1-丙酮在酮还原酶与葡萄糖脱氢酶的组合作用下转化为(S)-3-(二甲胺基)-1-(噻吩-2-基)-1-丙醇的方法。上述方法或多或少存在反应收率低、原料成本昂贵、反应不完全、对应选择性不高或者添加了价格昂贵的辅酶的缺点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对已报道的不对称还原制备(S)-3-二甲氨基-1-噻吩基-1-丙醇反应中收率低、原料成本昂贵、反应不完全、对应选择性不高或者添加了价格昂贵的辅酶等问题，提供了一种催化活性高、对映选择性强、底物耐受性好的醇脱氢酶，以及使用该醇脱氢酶催化合成(S)-3-取代胺基-1-(噻吩-2-基)-1-丙醇，进而进一步合成度罗西汀的酶-化学合成方法。还提供了编码该醇脱氢酶的核酸序列，含有该核酸序列的重组表达载体、重组表达转化体及该醇脱氢酶的制备方法，以及该醇脱氢酶在催化羰基底物不对称还原中的用途。

本发明通过下述技术方案以解决上述技术问题：

本发明的第一方面提供了一种醇脱氢酶，其是如下(a)、(b)或(c)的蛋白质：

(a)由SEQ ID No:2所示氨基酸序列组成的蛋白质。