[发明专利]乙酸酐作为酰基供体在参与DBAT酶促反应中的应用

说明书

本发明公开一种乙酸酐作为酰基供体在参与DBAT酶促反应中的应用，属于生物分子催化领域。本发明利用乙酸酐作为酰基供体可替代昂贵的天然底物乙酰CoA参与DBAT酶促反应，以乙酸酐作为酰基供体参与酶促反应下的DBAT酶活力比乙酰CoA提高了2.2倍；对于后续巴卡亭Ⅲ和紫杉醇的体外酶促合成以及在紫杉醇代谢合成通路中的应用都具有重大意义，可极大的降低其工业应用成本，带来巨大的经济价值。

技术领域

本发明属于生物分子催化领域，特别涉及一种乙酸酐作为新型酰基供体在参与DBAT酶促反应中的应用。

背景技术

紫杉醇被公认为是目前已有抗癌药物中最优秀的高效低毒的广谱抗癌药物之一。巴卡亭Ⅲ是紫杉醇化学半合成和生物合成的重要前体物，10-去乙酰巴卡亭Ⅲ乙酰氧基转移酶(DBAT)可利用天然酰基供体乙酰CoA，催化底物10-去乙酰巴卡亭Ⅲ(10-DAB)的C10位羟基乙酰化，生成紫杉醇关键的前体物--巴卡亭Ⅲ。利用前体物巴卡亭Ⅲ体外酶促合成紫杉醇，是最具应用前景的高效规模化生物制备紫杉醇的有效方法，它可有效缓解市场上紫杉醇用药的突出供求矛盾，对濒危药用植物红豆杉的保护也具有重大的意义。但天然底物乙酰辅酶A的价格非常昂贵(505.44元/mg，参考sigma公司官网价格)，用它与10-DAB进行酶促制备巴卡亭Ⅲ的成本非常高，对于工业化生产无太大经济效益。寻找可替代昂贵的天然底物乙酰CoA的廉价新型酰基供体参与DBAT酶促反应，这对于后续对该酶的酶促催化研究和工业应用生产会带来极大的经济价值。

乙酸酐(acetic anhydride)是一种被广泛应用的化学试剂，其分子式为(CH₃CO)₂O，结构中包含有两个乙酰基官能团(如式1)，其价格低廉(138元/500mL，价格参考成硕化波试剂公司)，在工业应用中颇受青睐，多作为酰基供体参与乙酰化反应，也用于许多的有机合成反应。在Yee Lisa等人的工艺研究中，利用了乙酸酐作为酰基供体，使之与乙酸香叶酯交换酯化合成乙酸香叶酯。Hyunah Kim等人利用乙酸酐作为酰基供体，使苯乙醇与乙酸酐在Novozym435酶的催化下酶促合成乙酸苯乙酯，一种在食品、饮料、化妆品和香料大规模生产中的重要原料。乙酸酐作为乙酰基供体被广泛应用于化学、食品、工艺等行业中。

发明内容

为了克服现有技术的缺点与不足，本发明的目的在于提供一种乙酸酐作为价格低廉的新型酰基供体在参与DBAT酶促反应中的应用。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

本发明提供一种乙酸酐作为酰基供体在参与DBAT酶促反应中的应用。

具体的，乙酸酐作为酰基供体在DBAT催化10-DAB合成巴卡亭Ⅲ中的应用。

以乙酸酐作为酰基供体参与酶促反应下的DBAT酶活力比乙酰CoA提高了2.2倍。

本发明提供一种乙酸酐在提高巴卡亭Ⅲ的体外酶促合成或微生物发酵中的应用。

本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：

本发明利用乙酸酐作为酰基供体可替代昂贵的天然底物乙酰CoA参与DBAT酶促反应，对于后续巴卡亭Ⅲ和紫杉醇的体外酶促合成以及在紫杉醇代谢合成通路中的应用都具有重大意义，可极大的降低其工业应用成本，带来巨大的经济价值。

附图说明

图1是DBAT酶纯化前后的SDS-PAGE结果；其中，M：即用型蛋白质分子量标准(低)；1：DBAT粗酶液；2、3：纯化漂洗液；4～7：纯化洗脱液。

图2是乙酸酐作为底物进行反应的产物HPLC联用Q-TOF ESI检测谱图。

图3是乙酸酐作为底物进行反应的产物质谱检测图。

图4是标品巴卡亭Ⅲ的质谱图。

具体实施方式