[发明专利](S)-羰基还原酶异源聚合体及其在催化多苯环化合物的应用

说明书

本发明公开了(S)‑羰基还原酶异源聚合体及其在催化多苯环化合物的应用，属于生物催化技术领域。本发明构建了(S)‑羰基还原酶异源聚合体重组菌、获得了异源聚合体SCR/SCR2和SCR2/SCR3，并将其应用于催化2,4‑二氯二苯甲酮和2‑萘乙酮。本发明的异源聚合体SCR2/SCR3能催化2，4‑二氯二苯甲酮，酶活可达4.42U/mg，而同源聚合体SCR、SCR2和SCR3没有检测到催化上述底物的酶活。本发明利用异源聚合体蛋白的表达和纯化有效拓展了(S)‑羰基还原酶系(SCR，SCR2和SCR3)的生物催化的底物谱，为多苯类化合物的生物催化提供了新型氧化还原酶。

技术领域

本发明涉及(S)-羰基还原酶异源聚合体及其在催化多苯环化合物的应用，属于生物催化技术领域。

背景技术

手性化合物在医药、农药、激素、食品添加剂等精细化工品的生产上得到了越来越广泛的应用，如联苯化合物2,4-二氯二苯甲酮对南美锥虫病的寄生虫有抑制作用，是一种潜在的药用化合物。而化合物2-萘乙酮作为重要的药物中间体，利用生物法催化该化合物，从而获得各种重要的药物前体也具有很大的价值。

氧化还原酶催化的不对称还原反应常用于手性化合物的制备。目前常用的氧化还原酶大部分产自重组型的大肠杆菌。而立体选择性氧化还原酶能用于工业转化手性醇的种类和数量非常有限，尤其是生产(S)-型手性醇的具有anti-Prelog立体选择性氧化还原酶数量更少。因此有必要对现有的氧化还原酶进行改造以获得具有新功能的工程酶，以满足实际需要，获得具有更多功能的手性生物催化剂。

发明人在前期工作中构建得到了分别表达(S)-羰基还原酶基因簇(scr，scr2和scr3)基因的重组型大肠杆菌(E.coli)，重组菌能够催化转化制备(S)-苯基乙二醇。(S)-羰基还原酶系基因在大肠杆菌(E.coli)中分别异源表达后，对单苯环类化合物具有较好的催化活性。但是(S)-羰基还原酶SCR、SCR2、SCR3的底物谱较窄，无法催化多苯环类化合物。如目前报道(S)-羰基还原酶SCR、SCR2、SCR3同源蛋白聚合体能催化直链潜手性醇和单苯环类潜手性醇化合物，但对于联苯类化合物2,4-二氯二苯甲酮和2-萘乙酮等重要的药物中间体几乎没有催化能力。

发明内容

为了解决上述问题，本发明得到了(S)-羰基还原酶的异源聚合体，提高了(S)-羰基还原酶系基因的底物谱。通过蛋白和蛋白的相互作用，异源羰基还原酶聚合体催化底物谱扩大，能够催化双苯环类化合物，如联苯化合物2,4-二氯二苯甲酮和2-萘乙酮。

本发明的第一个目的是提供一种能够催化多苯环类化合物的异源羰基还原酶聚合体蛋白，所述异源羰基还原酶聚合体蛋白是(S)-羰基还原酶的异源聚合体蛋白复合物。

在一种实施方式中，所述异源聚合体蛋白复合物是两个以上氨基酸序列不同的(S)-羰基还原酶形成的异源聚合体。

在一种实施方式中，所述(S)-羰基还原酶是来源于近平滑假丝酵母的(S)-羰基还原酶。

在一种实施方式中，所述(S)-羰基还原酶可以是：氨基酸序列如SEQ ID NO:1所示的SCR、氨基酸序列如SEQ ID NO:2所示的SCR2、氨基酸序列如SEQ ID NO:3所示的SCR3。

在一种实施方式中，所述(S)-羰基还原酶的编码基因可以是：scr(GenBank ID:DQ675534)、scr2(GenBank ID:GQ411433)、scr3(GenBank ID:FJ939564)。

在一种实施方式中，所述异源聚合体蛋白复合物是由SCR和SCR2形成的异源聚合体SCR/SCR2，或者是由SCR2和SCR3形成的异源聚合体SCR2/SCR3。

在一种实施方式中，所述异源聚合体蛋白复合物是将两个以上氨基酸序列不同的(S)-羰基还原酶在同一宿主中共表达而得到的。