[发明专利]一种立体选择性的转氨酶在不对称合成手性胺中的应用

说明书

本发明提供了一种立体选择性的转氨酶在不对称合成手性胺中的应用。具体地，本发明提供了一种多肽在生产手性胺或以手性胺为前体的下游产物中的用途。本发明还提供了生产手性胺的方法，所述方法包括培养表达所述多肽的菌株，从而得到式手性胺。本发明还提供了一种手性胺生产菌株，以及所述手性胺生产菌株的构建方法。本发明的立体选择性的转氨酶，具有宽广的底物谱，在手性胺的制备方面具有很大的应用潜力。

技术领域

本发明属于生物技术领域，具体涉及一种高活性的转氨酶，以及该转氨酶作为催化剂在不对称合成手性胺中的应用，以及一种生产手性胺的方法。

背景技术

手性胺是许多药物的重要中间体及有效成分，例如(3R)-3-氨基-1-[3-(三氟甲基)-5,6-二氢-1,2,4-三唑并[4,3-a]吡嗪-7(8H)-基]-4-(2,4,5-三氟苯基)丁-1-酮是治疗II型糖尿病的有效成分，然而现有的有机合成方法不易得到光学纯的产物，而且通常需要不对称合成的金属催化剂，价格昂贵，金属残留，后处理困难。因此急需寻找手性胺生产的绿色方法。

转氨酶，又叫氨基转移酶，是催化氨基化合物和羰基化合物之间氨基可逆转移的一类酶，根据其底物氨基的位置，可以分为a-转氨酶和ω-转氨酶。a-转氨酶比较常见，只能催化a-氨基的转移，而ω-转氨酶较为罕见，除了能催化a-氨基的转移，也能催化非a-氨基的转移，具有更为宽广的底物谱和严格的立体选择性，能够在温和的反应条件下催化前手性羰基化合物来生产手性胺。另外ω-转氨酶以磷酸吡哆醛为辅基，催化反应过程中无需添加额外的辅因子循环，有利于工业化生产。

例如美国专利US8293507公开了Codexis公司对节杆菌来源的ω-转氨酶进行改造得到的生物催化剂代替了化学工艺中的铑催化剂，转氨化产物ee值达到99％，底物投料100g/L。

由于酶的立体异构专一性，因此获得特定立体选择性的酶非常重要。有文献报道，ω-转氨酶中S选择性的酶较为常见，而R选择性的较为稀有，因此发掘具有工业应用前景的R型选择性的ω转氨酶对手性胺的生产具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种多肽在生产手性胺或以手性胺为前体的下游产物中的用途。

本发明的另一目的是提供一种生产手性胺的方法。

本发明的又一目的是提供一种手性胺生产菌株。

本发明的再一目的是提供一种手性胺生产菌株的构建方法。

在本发明的第一方面，提供了一种多肽在生产手性胺或以手性胺为前体的下游产物中的用途，所述多肽是：

(a1)具有SEQ ID NO:1所示氨基酸序列的多肽；或

(b1)将SEQ ID NO:1所示氨基酸序列经过一个或几个，优选1-20个、更优选1-15个、更优选1-10个、更优选1-3个、最优选1个氨基酸残基的取代、缺失或添加而形成的，具有(a1)所述多肽功能的由SEQ ID NO:1所示氨基酸序列的多肽衍生的多肽。

在另一优选例中，所述手性胺为前手性羰基化合物进行不对称合成反应形成。

在另一优选例中，所述前手性羰基化合物选自下组：

在另一优选例中，(b1)所述多肽是在SEQ ID NO:1所示氨基酸序列的任一端经过一个或几个，优选1-20个、更优选1-15个、更优选1-10个、更优选1-3个、最优选1个氨基酸残基的添加而形成的，具有(a1)所述多肽功能的由SEQ ID NO:1所示氨基酸序列的多肽衍生的多肽。

在另一优选例中，所述多肽的氨基酸序列如SEQ ID NO:1所示。