[发明专利]亚胺还原酶突变体及其在合成手性四氢异喹啉中的应用

说明书

本公开涉及亚胺还原酶突变体及其在合成手性四氢异喹啉中的应用，属于分子生物学和酶工程领域。本公开涉及的亚胺还原酶突变体、编码前述突变体的多核苷酸、重组表达载体，能够表达亚胺还原酶突变体，用于构建表达亚胺还原酶突变体的重组细胞或重组菌株。本公开所提供的亚胺还原酶突变体可催化1‑杂环取代‑3，4‑二氢异喹啉类化合物生成(R)‑1‑杂环取代‑1,2,3,4‑四氢异喹啉化合物，尤其是提升了(R)‑1‑杂环取代‑1,2,3,4‑四氢异喹啉化合物的合成能力，解决了目前的合成方法存在的条件严苛、反应复杂、成本高的问题，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于分子生物学和酶工程领域，涉及亚胺还原酶突变体及其在合成手性四氢异喹啉中的应用，具体涉及亚胺还原酶突变体、重组宿主细胞、细胞培养物，以及酶法合成SAE抑制剂TAK-981中间体(R)-7-氯-1-(2-甲基噻吩-3-基)-1,2,3,4-四氢异喹啉及一系列1-杂环取代-四氢异喹啉类的方法。

背景技术

光学纯1-杂环取代-1,2,3,4-四氢异喹啉化合物在药物合成中是一类重要手性模块，其中SUMO激活酶(small ubiquitin-like modifier activating enzyme,SAE)抑制剂TAK-981是一种1-杂环取代的四氢异喹啉化合物。在引用文献1中，由Steven P.Langston等报道它能够与SUMO结合形成共价加合物抑制酶活性达到靶向治疗肿瘤等增生性疾病目的。SAE抑制剂TAK-981的关键中间体是(R)-7-氯-1-(2-甲基噻吩-3-基)-1,2,3,4-四氢异喹啉，分子式C₁₄H₁₂ClNS，结构式如下：

目前，制备(R)-7-氯-1-(2-甲基噻吩-3-基)-1,2,3,4-四氢异喹啉的方法多为化学法，例如，引用文献2公开了一种化学合成(R)-7-氯-1-(2-甲基噻吩-3-基)-1,2,3,4-四氢异喹啉的方法，该合成方法存在反应条件苛刻、成本高、反应过程复杂和使用金属催化剂等缺点，对环境有严重的危害，不利于环境保护。发明人发现目前尚没有利用酶催化不对称还原制备(R)-7-氯-1-(2-甲基噻吩-3-基)-1,2,3,4-四氢异喹啉及其1-杂环取代-1,2,3,4-四氢异喹啉类衍生物的方法。

因此，开发一种高效、温和制备(R)-1-杂环取代-1,2,3,4-四氢异喹啉类及其结构类似物的方法是非常必要。

引用文献：

引用文献1：Langston,S.P.,et al.Discovery of TAK-981,a First-in-ClassInhibitor of SUMO-Activating Enzyme for the Treatment ofCancer.J.Med.Chem.2021,64,5,2501–2520；

引用文献2：EP3901159A1。

发明内容

发明要解决的问题

鉴于现有技术中存在的问题，例如，现有合成1-杂环取代-1,2,3,4-四氢异喹啉类衍生物的方法条件严苛、反应复杂、成本高，且尚未有酶法制备1-杂环取代-1,2,3,4-四氢异喹啉类衍生物的方法等问题。本公开旨在提供亚胺还原酶突变体及其应用。发明人在前期研究中，从大量亚胺还原酶中筛选出一株具备还原(R)-1-杂环取代-1,2,3,4-四氢异喹啉化合物能力的亚胺还原酶，该酶来源于Promicromonospora sp.CF082，本公开以此亚胺还原酶为改造起点，通过人工引入突变，改变其催化性能。

本公开提供的亚胺还原酶突变体酶活性较野生型显著提高，适于工业化大规模生产。

用于解决问题的方案