[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

本发明涉及转氨酶及其在制备光学纯手性胺中的应用。本发明的转氨酶的氨基酸序列与SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列相比在第136位、第282位和第306位中的一个或多个位置上具有取代突变，其余位置上的氨基酸残基与SEQ ID NO:1相同。本发明还提供使用本发明所披露的转氨酶制备手性胺的方法。采用本发明的转氨酶能提高转化率。

技术领域

本发明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％的药物都是手性胺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)-1,1,1-三氟丙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)-1,1,1-三氟丙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1,1,1-三氟丙酮为原料，使用R-α-苯乙胺诱导出手性，然后进行化学拆分提高手性值到99％，但总收率小于40％，从经济和环保角度出发不适合工业化大规模生产(J.Org.Chem.，1997，62，10，3030-3031；BioorganicMedicinal ChemistryLetters，2013，23，3947-3953)。

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。但是，通常使用的酶底物特异性、对映体选择性和/或转化率对于工业化的生产过程还不够高。

因此，本领域仍然需要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。

发明内容

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与SEQ ID NO:1所示的氨基酸序列相比在第136位、第282位和第306位中的一个或多个位置上具有取代突变，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，所述取代突变选自下述取代突变中的一种或多种：I136W、T282S和V306L。

在一个或多个实施方案中，所述转氨酶的氨基酸序列如SEQ ID NO:2所示。

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。

在一个或多个实施方案中，所述多核苷酸序列选自：SEQ ID NO:4所示的多核苷酸序列或其互补序列。

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框。

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。

本发明第五方面提供一种宿主细胞，其含有本发明任一实施方案所述的核酸分子、核酸构建体或重组载体，和/或表达本发明任一实施方案所述的转氨酶；优选地，所述宿主细胞选自大肠杆菌细胞、昆虫细胞、酵母细胞和哺乳动物细胞。

本发明第六方面提供一种酶制剂，所述酶制剂含有本发明任一实施方案所述的转氨酶。

本发明第七方面提供下式I所示的手性胺的制备方法：