[发明专利]酮还原酶突变体及其应用

说明书

本发明提供了一种酮还原酶突变体及其应用。与SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列相比，该酮还原酶突变体的氨基酸序列包括如下至少一种突变位点：L198P、S96W/I/L/V、M194L或L152G，其中“/”代表“或”。本申请所获得的突变体对底物酮具有高选择性和高活力，将其应用于酮类底物的催化还原反应中能够提高其相应的手性醇类化合物的生产效率。

技术领域

本发明涉及酶生产领域，具体而言，涉及一种酮还原酶突变体及其应用。

背景技术

手性醇作为重要中间体，广泛用于手性药物和其他手性精细化学品的合成，国内外已有许多相关的合成报道。许多手性药物都含有一个或多个手性中心，不同手性药物的药理活力、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。

手性醇的生产有多种，比如通过动力学拆分可以由外消旋体醇为起始原料获取单一构型的醇，然而该方法理论收率为50%，成本较高。利用手性恶唑硼烷硼氢化、手性过渡金属铑、铷等可不对称催化氢化合成手性醇，然而反应条件比较剧烈，如高温高压等，同时涉及到过渡金属等有毒试剂残留问题。

酮还原酶用作催化剂来替代传统化学催化剂，具有反应温和，环境污染少等优点，在制药领域获得了极大的关注。

生物催化符合可持续发展观念和绿色化学，生物催化剂来源于可再生材料，在温和条件下发挥催化作用，不同生物催化剂在相似的条件下催化反应，容易设计为更经济的级联催化反应。因此，利用酮还原酶催化合成手性醇是极为有潜力的催化方式，但是也存在一定的困难，尤其是针对不同的底物，如酶的催化活力低，酶催化后的产物选择性低等问题，因此，开发手性特异性高的高活力的酮还原酶具有重要意义。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种酮还原酶突变体及其应用，以解决现有技术中的酮还原酶或其突变体所能催化的底物的选择性较低的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种酮还原酶突变体，与SEQID NO:1所示的氨基酸序列相比，该酮还原酶突变体的氨基酸序列包括如下至少一种突变位点：L198P、S96W/I/L/V、M194L 或L152G，其中“/”代表“或”。

进一步地，酮还原酶突变体的氨基酸序列还包括如下突变位点之一：Q24L 、V34M、I35V、A72V 、L80R 、T94S、Y95F、V99T、S101N 、L104S 、I143V、I147V、A153T、Y178C、V185I、Y189F/W、I190T、P193H、V195I 、T199I 、E201G/D/H 、D202A、A203G/S、R206Q、D234V、K237E及T240I；或者酮还原酶突变体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，优选为85%以上，更优选为90%以上，进一步优选为95%以上同一性的氨基酸序列。

进一步地，酮还原酶突变体的氨基酸序列具有如下任一组合的突变位点：