本发明公开了一种细胞色素P450单加氧酶CYP109B2及其应用，所述CYP109B2的氨基酸序列如SEQ ID NO：1所示。本发明首次从索诺拉沙漠芽孢杆菌Bacillus sonorensis中克隆获得了一个新的细胞色素P450单加氧酶CYP109B2蛋白酶基因，并以pRSFDuet‑1作为表达载体，大肠杆菌BL21(DE3)作为宿主细胞实现了该蛋白酶的异源表达，发现该蛋白酶能够对甾体化合物的16β位进行高效选择性的羟基化修饰，为甾体化合物的定点羟基化修饰和甾体羟基化产物合成提供了新思路，且催化效率高、经济环保。
本发明公开一种编码禾谷镰孢菌来源的P450酶和细胞色素P450还原酶的基因序列及其重组菌株，属于生物工程技术领域，本发明中的基因序列具有SEQ ID NO.1中第1‑1542位的核苷酸序列或与SEQ ID NO.3中的氨基酸序列以及具有SEQ ID NO.2中第1‑2079位所示的核苷酸序列或与SEQ ID NO.4中所示的氨基酸序列。本发明提供的编码禾谷镰孢菌来源的P450酶的基因序列分别以酿酒酵母INVSc1和毕赤酵母GS115为表达宿主实现了禾谷镰孢菌来源的P450酶的异源表达。重组菌株可以将黄体酮羟基化得到12β羟基黄体酮，15α羟基黄体酮以及12β，15α‑双羟基黄体酮。
本发明公开了一种细胞色素P450 BM3突变体及其在醋酸群勃龙合成中的应用，所述细胞色素P450 BM3突变体选自：突变体LG‑23/T438S，LG‑23/T438A和/或LG‑23/T438G，氨基酸序列分别如SEQID NO：1，SEQ ID NO:2和SEQ ID NO:3所示。经验证所述细胞色素P450 BM3突变体和LG‑23都具有甾体化合物11α羟基化催化活性，可应用于醋酸群勃龙的合成中。本发明提供的醋酸群勃龙合成方法，不仅简化药物合成步骤，提高催化选择性，减少副产物提高产率，并且反应条件温和，成本低廉，绿色环保高效，对推动我国甾体药物的开发进程有着重要的应用价值。
本发明公开了一种细胞色素P450单加氧酶CYP109B2突变体及其应用，其中所述CYP109B2突变体包括：在如SEQ ID NO：1所示的氨基酸序列第68位、第70位、第84位、第85位、第240位、第241位、第245位、第288位、第291位、第292位、第294位、第387位或第388位中具有至少一个氨基酸突变。本发明从Bacillus sonorensis中发现了一个可对甾体化合物16β位进行羟基化修饰的细胞色素P450单加氧酶CYP109B2，在此基础上对该P450酶的关键活性位点进行突变，构建突变体库，并筛选得到了一系列催化活性显著提高和/或选择性位点发生改变的突变体，这为甾体化合物的定点羟基化修饰和甾体羟基化产物合成提供了新的资源，且催化效率显著提高、生产过程经济环保。
本发明公开了一种新的色氨酸羟化酶突变体及其应用，属于生物技术领域。所述色氨酸羟化酶突变体的氨基酸序列由如SEQ ID NO：1所示序列突变形成；所述序列突变的位点选自以下一个或几个氨基酸残基位点：185位、195位、197位、200位、217位、316位、357位、396位、398位、399位、446位和/或447位。本发明通过构建色氨酸羟化酶2(TPH2)突变体的重组工程菌，经发酵和色氨酸催化可以获取5‑羟基色氨酸，并且相对于野生型工程菌，色氨酸羟化酶突变体催化色氨酸产生5‑羟基色氨酸的产量显著提高，从而为降低催化剂的用量、最终降低生产成本提供基础，进而有利于实现5‑羟基色氨酸的工业化生产。
