[发明专利]一种支链氨基酸转氨酶作为还原酶的应用

说明书

本发明公开了一种支链氨基酸转氨酶作为还原酶的应用，属于酶工程技术领域。本发明提供了一种可用于不对称还原前手性芳香酮生成手性芳香醇的支链氨基酸转氨酶，利用此支链氨基酸转氨酶不对称还原前手性芳香酮生成手性芳香醇的立体选择性高，其中，利用此支链氨基酸转氨酶不对称还原1‑萘乙酮生成(S)‑1‑(1‑萘基)‑乙醇的ee值高达99％以上，不对称还原4‑氯苯基‑2‑吡啶基甲酮生成(R)‑4‑氯苯基‑2‑吡啶基甲醇的ee值高达99％以上，不对称还原N‑3‑Boc‑哌啶酮生成(S)‑N‑3‑Boc‑哌啶醇的ee值高达99％以上。

技术领域

本发明涉及一种支链氨基酸转氨酶作为还原酶的应用，属于酶工程技术领域。

背景技术

手性芳香醇是合成(R)-氟西汀、(R)-沙丁胺醇等众多手性药物和精细化学品的关键手性中间体，因此，手性芳香醇在医药、化工领域具有极高的应用前景。

目前，常通过化学法不对称还原前手性芳香酮生成手性芳香醇，但是，利用化学法不对称还原前手性芳香酮生成手性芳香醇存在很多缺陷，例如，催化剂昂贵、易造成重金属污染、合成路线较长以及在反应条件苛刻等(具体可见参考文献：Reddy M S,Narender M,Rao K R.A new asymmetric synthetic route to substituted piperidines[J].Tetrahedron,2007,63(2):331-336.以及Monterde M I,Nazabadioko S,Rebolledo F,etal.Chemoenzymatic synthesis of azacycloalkan-3-ols[J].Tetrahedron Asymmetry,1999,10(17):3449-3455.)，不利于工业化生产。

与化学法相比，利用酶法不对称还原前手性芳香酮生成手性芳香醇不需要任何保护基，具有更好的立体选择性，并且，反应还可以一步完成，因此，利用酶法不对称还原前手性芳香酮生成手性芳香醇对实现手性芳香醇的工业化生产具有重要意义。

现有的可用于不对称还原前手性芳香酮生成手性芳香醇的酶包括短链醇脱氢酶、中链醇脱氢酶以及醛基酮还原酶等，但是，大部分的短链醇脱氢酶、中链醇脱氢酶以及醛基酮还原酶不对称还原前手性芳香酮生成手性芳香醇的立体选择性仍难以达到医药的大于95％的要求。

因此，急需开发立体选择性更高的生物酶催化剂以提高不对称还原前手性芳香酮生成手性芳香醇的立体选择性。

发明内容

[技术问题]

本发明要解决的技术问题是提供一种立体选择性高的可不对称还原前手性芳香酮生成手性芳香醇的支链氨基酸转氨酶(Branched-chain amino acidaminotransferase,BCAT,EC 2.6.2.42)。

[技术方案]

为解决上述技术问题，本发明提供了一种支链氨基酸转氨酶作为还原酶的应用，所述支链氨基酸转氨酶的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。

在本发明的一种实施方式中，编码所述支链氨基酸转氨酶的基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。

在本发明的一种实施方式中，所述还原酶的应用包括将酮还原为手性醇或将酮还原为非手性醇。

本发明还提供了一种生产手性醇的方法，所述方法为将氨基酸序列如SEQ IDNO.2所示的支链氨基酸转氨酶添加至含有酮的反应体系中进行反应；将反应液进行提取，得到手性醇。

在本发明的一种实施方式中，所述反应体系中含有辅酶。

在本发明的一种实施方式中，所述辅酶为NAD(P)H和/或NADH。

在本发明的一种实施方式中，所述支链氨基酸转氨酶在反应体系中的添加量为0.1～1U/mL。