[发明专利]一种重组转氨酶及合成L-苯甘氨醇的方法有效

专利信息
申请号: 202110168351.3 申请日: 2021-02-05
公开(公告)号: CN112941045B 公开(公告)日: 2023-07-21
发明(设计)人: 吴法浩;李钢;高仰哲;张吉磊;王志航 申请(专利权)人: 南京红杉生物科技有限公司
主分类号: C12N9/10 分类号: C12N9/10;C12N15/70;C12P13/00;C12R1/19
代理公司: 北京超凡宏宇专利代理事务所(特殊普通合伙) 11463 代理人: 陈秋梦
地址: 210046 江苏省南*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 一种 重组 转氨酶 合成 苯甘氨醇 方法
【说明书】:

本发明公开了一种重组转氨酶及合成L‑苯甘氨醇的方法,涉及苯甘氨醇合成技术领域。该重组转氨酶对于底物的耐受度较高,且在较高的底物浓度下,仍可以保证较高纯度和较高收率的产物制备。相较于现有技术中化学法还原氨基酸和氨基酸酯制备手性氨基醇的方法,具有工艺流程简单,环境压力小的优势。与现有的酶法制备相比,本发明提供的合成L‑苯甘氨醇的方法具有底物耐受度高,生产效率高,转化率高,适于工业化生产的优势。

技术领域

本发明涉及苯甘氨醇合成技术领域,具体而言,涉及一种重组转氨酶及合成L-苯甘氨醇的方法。

背景技术

目前,苯甘氨醇的主要合成方法有化学合成法和生物酶制备方法。其中,化学法主要有还原氨基酸和氨基酸酯制备手性氨基醇。例如:以D一苯甘氨酸、L-苯甘氨酸和苯甘氨酸甲酯为底物,通过硼氢化钠、红铝溶液等昂贵的还原剂制备,此类方法反应条件较为苛刻,且容易造成环境的污染。而另一种方法是使用2-羟基苯乙酮合成2-羟基-1-苯基乙酮肟,再通过氢化铝锂催化合成苯甘氨醇,存在收率低的问题,仅为15.98%。

专利CN201811339453.1公开了一种生物酶合成苯甘氨醇的方法。使用2-羟基苯乙酮为原料,通过转氨酶合成苯甘氨醇。虽然该方法相较于以上几种化学法具有较高的收率及纯度,且具有环境危害小的特点,但是其反应体系中所用的酶对于底物的耐受度较低,导致底物浓度只能达到100mM,而超过该浓度时转化率会逐渐降低,300mM时的转化率为71%,生产效率较低,且所用氨基供体苯乙胺价格也较高,提高了生产成本,不利于工业化大规模的生产。

鉴于此,特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种重组转氨酶及合成L-苯甘氨醇的方法以解决上述技术问题。

本发明是这样实现的:

本发明提供了一种重组转氨酶,重组转氨酶的编码基因如SEQ ID NO.1所示。

在本发明应用较佳的实施方式中,上述编码重组转氨酶的氨基酸序列如SEQ IDNO.2所示。

本发明提供了一种重组转氨酶的制备方法,重组转氨酶的制备方法包括:将插入有重组转氨酶的编码基因的重组表达载体转入宿主微生物中得到基因工程菌,培养基因工程菌获得重组转氨酶。

在本发明应用较佳的实施方式中,上述重组表达载体为pET系列载体。

可选的,重组表达载体为pET-29a或pET-28a载体。

优选地,宿主微生物为大肠杆菌E.coli。

优选地,宿主微生物为大肠杆菌E.coli DH5α的感受态细胞或大肠杆菌E.coliBL21的感受态细胞。

本发明提供了一种使用重组转氨酶不对称胺化2-羟基苯乙酮合成L-苯甘氨醇的方法。

在本发明应用较佳的实施方式中,上述方法包括:在缓冲溶液中,以2-羟基苯乙酮为底物,异丙胺作为氨基供体,PLP作为辅酶,在重组转氨酶的作用下,在25℃-40℃温度下反应;

优选地,反应后的产物经过萃取,收集酯层,浓缩得到L-苯甘氨醇;

优选地,缓冲溶液为磷酸盐缓冲液。

在本发明应用较佳的实施方式中,上述底物的浓度为1mM-400mM,异丙胺的添加量与底物添加量的摩尔比为1-1.3:1;

优选地,异丙胺的添加量与底物添加量的摩尔比为1-1.2:1。

在本发明应用较佳的实施方式中,上述PLP在反应体系中的添加量为0.1mM-0.5mM,重组转氨酶在反应体系中的添加量为底物添加质量的15%-35%;优选地,重组转氨酶在反应体系中的添加量为底物添加质量的25%-30%;

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