[发明专利]一种来源于巨大芽孢杆菌的氨基转移酶突变体及其应用

说明书

本发明公开了一种来源于巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)的氨基转移酶突变体及其应用。具体地，本发明公开了一种反式氨基环己基类化合物的制备方法，其包括以下步骤：在氨基转移酶的存在下，将如式I所示的环己基酮类化合物和氨基供体进行如下所示的胺化反应，即得如式II所示的反式氨基环己基类化合物；其中，R为‑COORsupgt;1/supgt;或‑CN；Rsupgt;1/supgt;为氢或Csubgt;1/subgt;～Csubgt;6/subgt;烷基；所述的氨基转移酶为氨基酸序列如SEQ ID NO:1所示的来源于巨大芽孢杆菌的氨基转移酶的突变体。本发明利用氨基转移酶突变体催化环己酮类化合物合成为反式氨基环己基类化合物，且收率大于80％、纯度大于98.0％，反式氨基环己基类化合物在产物中的占比大于90％，具有较高的工业应用价值。

技术领域

本发明属于酶工程技术领域，具体涉及一种来源于巨大芽孢杆菌的氨基转移酶突变体及其应用。

背景技术

反式氨基环己基类化合物是一种重要的药物合成前体，是多种处于临床阶段的创新化学药的重要砌块。此前的合成方法是，从对环己酮类化合物出发，经过化学催化形成顺式/反式混合的氨基环己基类化合物，再经过一次或多次重结晶，除去不需要的顺式构型。该法生产的步骤较多、收率较低(通常低于50％)，反应是以钯、铂、铑、钌等不可回收的贵金属作为催化剂，成本较高，或者以镍等重金属作为催化剂，会对环境造成污染，且过程中需要在密闭反应装置中使用高压氢气，安全风险较高。

与化学法相比，酶催化法具备特异性好、纯度高、反应温和、成本低等特点，是一种替代上述化学方法的绿色新工艺。目前研究和应用较多的天然氨基转移酶为UniProt IDF7J696(Biotechnol Lett,2003,25:1843-1846)、UniProt:F2XBU9(Biotechnol Bioeng,1999, 65,206-211)、UniProt ID:Q0C8G1(Nat Chem Biol,2010,6:807-813.)、GenBankAccession No.KJ496414.1(Appl Microbiol Biotechnol,2014,98(17):7399-7408)、以及UniProt ID: Q7NWG4(Enzyme Microb Tech,2007,41:628-637)，但对上述反应的立体特异性仍不够高。其中来源于(Arthrobater Sp.Knk168，UniProt ID:F7J696)的氨基转移酶对该反应的立体选择性是66％左右。来源于河流弧菌(Vibro fluvialis JS17，UniProt:F2XBU9)的氨基转移酶对该反应的立体选择性仅有1％左右。申请人在之前研究得到了氨基转移酶突变体，得到反式氨基环己基化合物的立体选择性大于98％，专利号为CN2020115235024。

发明内容

本发明提供了一种反式氨基环己基类化合物的制备方法，其包括以下步骤：在氨基转移酶的存在下，将如式I所示的环己基酮类化合物和氨基供体进行如下所示的胺化反应，即得如式II所示的反式氨基环己基类化合物；

其中，R为-COOR¹或-CN；R¹为氢或C₁～C₆烷基；所述的酶为氨基酸序列如SEQ  IDNO:1所示的来源于巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)的氨基转移酶的突变体；