[发明专利]单加氧酶突变体及其应用

说明书

本发明公开了一种单加氧酶突变体及其应用。其中，该单加氧酶突变体的氨基酸序列是由SEQ ID NO：1所示的氨基酸序列发生突变得到的氨基酸序列，突变至少包括如下突变位点之一：第45位、第95位、第106位、第108位、第114位、第186位、第190位、第191位、第249位、第257位、第393位、第436位、第499位、第500位、第501位、第503位、第504位、第559位和第560位。本发明的单加氧酶突变体具有酶活性大幅度提高的优势，从而大幅度降低了手性亚砜工业生产中的成本。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，具体而言，涉及一种单加氧酶突变体及其应用。

背景技术

手性亚砜广泛存在于自然界中，是很多重要生物活性分子的结构单元，是合成天然产物和手性药物的重要中间体。许多手性亚砜都含有一个或多个手性中心，不同手性药物的药理活性、代谢过程、代谢速率以及毒性有显著差异，通常一种对映体是有效的，而另一种对映体则是低效或无效的，甚至是有毒的。因此，如何高效立体选择性地构建含手性中心的化合物在医药研发中有着重要意义。

Baeyer Villiger单加氧酶(BVMOs)属于黄素类单加氧酶，通常用来立体选择性氧化链状和环状的酮，生成相应的酯或内酯，也能催化硫、氮和磷的亲电氧化反应，同时BVMOs还能催化酮和硼的亲核氧化反应。BVMOs在手性药物的合成方面具有很大的应用，比如它可以催化含硫手性前体的氧化，被用于手性药物莫达非尼和奥美拉唑的合成中(CN105695425A)。

尽管有几种BVMOs得到了商业化应用，但BVMOs普遍存在着酶活性低，酶稳定性低，副产物砜生成等问题。一般而言，我们可以通过定向进化的手段对野生酶进行改造，提高酶的各种性质，从而可以应用在生产当中(Chem.Rev.2011,111:4165-4222.)。

发明内容

本发明旨在提供一种单加氧酶突变体及其应用，以解决现有技术中单加氧酶酶活性低副产物砜含量较高的技术问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种单加氧酶突变体。该单加氧酶突变体的氨基酸序列是由SEQ ID NO：1所示的氨基酸序列发生突变得到的氨基酸序列，突变至少包括如下突变位点之一：第45位、第95位、第106位、第108位、第114位、第186位、第190位、第191位、第249位、第257位、第393位、第436位、第499位、第500位、第501位、第503位、第504位、第559位和第560位，且突变为第45位的甲硫氨酸突变为苏氨酸；第95位的丙氨酸突变为苏氨酸；第106位的半胱氨酸突变为丝氨酸；第108位的苏氨酸突变为丝氨酸；第114位的甲硫氨酸突变为亮氨酸，第186位的甲硫氨酸突变为异亮氨酸，第190位的脯氨酸突变为谷氨酰胺、甘氨酸、精氨酸、天冬酰胺、谷氨酸、缬氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、组氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸或亮氨酸，第191位的亮氨酸突变为缬氨酸，第249位的半胱氨酸突变为缬氨酸，第257位的半胱氨酸突变为丙氨酸，第393位的半胱氨酸突变为缬氨酸，第436位的半胱氨酸突变为丝氨酸，第499位的亮氨酸突变为丙氨酸，第500位的甘氨酸突变为亮氨酸，第501位的丝氨酸突变为苏氨酸，第503位的异亮氨酸突变为丙氨酸，第504位的脯氨酸突变为苏氨酸、缬氨酸或丝氨酸、第559位的酪氨酸突变为苯丙氨酸、赖氨酸、甲硫氨酸、脯氨酸、谷氨酰胺、天冬酰胺、丝氨酸、精氨酸、缬氨酸、天冬氨酸、异亮氨酸、丝氨酸、亮氨酸或丙氨酸和第560位的酪氨酸突变为苯丙氨酸、亮氨酸、丝氨酸、脯氨酸、甲硫氨酸或丙氨酸；或者单加氧酶突变体的氨基酸序列具有发生突变的氨基酸序列中的突变位点，且与发生突变的氨基酸序列具有80％以上同源性的氨基酸序列。