[发明专利]转氨酶及其在制备光学纯手性胺中的应用

说明书

本发明公开了转氨酶及其在制备光学纯手性胺中的应用。本发明公开的转氨酶的氨基酸序列如SEQ ID NO:1所示，或所述转氨酶的氨基酸序列与SEQ ID NO:1相比，具有第65位、第94位、第132位、第300位以及第327位氨基酸突变中的一种或多种，所述突变为氨基酸残基的增加、缺失或取代。本发明还公开了编码所述转氨酶的核酸分子、包含所述核酸分子的核酸构建体、重组载体和宿主细胞。本发明还公开了一种酶制剂，所述酶制剂含有本发明所述转氨酶。本发明还公开了使用所述转氨酶制备手性胺的方法。本发明提供的酶具有底物特异性、对映体选择性和转化率高等优点。本发明提供的光学纯手性胺的制备方法具有高的反应效率、立体选择性以及收率。

技术领域

本发明属于生化领域，涉及转氨酶及其应用，尤其是在生物催化制备光学纯手性胺的应用。

背景技术

光学纯手性胺是一类具有重要价值的医药及精细化工中间体。目前，超过70％的药物及其衍生物的合成都是以手性胺作为中间体。下式II所示的(R)-1-(3-氟苯基)乙胺即为一种非常重要的手性胺，应用于很多医药中间体的合成。

目前，制备(R)-1-(3-氟苯基)乙胺的方法主要有化学法和生物催化法。化学法的常规流程如下所示，通常以消旋的1-(3-氟苯基)乙胺为原料，使用3-甲基-2,4-乙酰基丙酮诱导出手性，然后进行化学拆分提高手性，但总收率小于50％，手性S＝31，从经济和环保角度出发不适合工业化大规模生产(J.Am.Chem.Soc.2017,139，1357-1359)。

生物酶催化法通常利用转氨酶，通过动力学拆分消旋胺，或者通过酮的不对称合成生成手性胺。与传统的化学合成方法相比，酶法具有反应效率高、立体选择性好、反应条件温和、低能耗、环境友好等优点。

发明内容

本发明要解决的技术问题是现有技术中的酶底物特异性低、对映体选择性差和转化率低，不满足工业化生产的需求，从而提供一种能以高的反应效率、立体选择性以及收率来制备光学纯手性胺的试剂和方法。

为解决上述技术问题，本发明第一方面提供一种转氨酶，所述转氨酶的氨基酸序列如SEQ ID NO:1所示，或所述转氨酶的氨基酸序列与SEQ ID NO:1相比，具有第65位、第94位、第132位、第300位以及第327位氨基酸突变中的一种或多种，所述突变为氨基酸残基的增加、缺失或取代，其余位置上的氨基酸残基与SEQ ID NO:1相同。

在一个或多个实施方案中，所述突变选自下述组：第65位、第94位、第132位、第300位的取代突变和第327位的缺失突变。优选所述突变选自以下组：V65A、L94C、S132H和D300A。

在本发明的优选实施方案中，所述转氨酶的氨基酸序列如SEQ ID NO:2所示。

为解决上述技术问题，本发明第二方面提供一种核酸分子，其多核苷酸序列选自：

(1)编码本发明任一实施方案所述的转氨酶的多核苷酸序列；和

(2)(1)所述多核苷酸序列的互补序列。

在本发明的优选实施方案中，所述多核苷酸序列选自如SEQ ID NO:3或如SEQ IDNO:4所示的多核苷酸序列或其互补序列。

为解决上述技术问题，本发明第三方面提供一种核酸构建体，其含有本发明任一实施方案所述的核酸分子；优选地，所述核酸构建体为表达盒。

为解决上述技术问题，本发明第四方面提供一种重组载体，其含有本发明任一实施方案所述的核酸分子或核酸构建体；优选地，所述重组载体为重组克隆载体或重组表达载体。