【摘 要】
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手性胺是合成药物活性分子、农用化学品、精细化学品、材料、染料等产品的一类重要化合物。亚胺还原酶和胺脱氢酶是用于催化亚胺不对称还原和酮不对称还原胺化合成相应手性胺
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手性胺是合成药物活性分子、农用化学品、精细化学品、材料、染料等产品的一类重要化合物。亚胺还原酶和胺脱氢酶是用于催化亚胺不对称还原和酮不对称还原胺化合成相应手性胺分子的两类酶,在药物合成中具有非常重要的应用前景。我们开发了一系列天然的亚胺还原酶,构建了相应的亚胺还原酶工具盒,并针对这类酶进行了分子改造,提高了其催化大位阻四氢异喹啉底物的活性和立体选择性。通过蛋白质工程手段开发出了三个非天然的胺脱氢酶,并针对其底物谱较窄的问题,采用计算机辅助的蛋白质工程技术,确定了酶活性口袋中影响酶与大位阻底物结合的关键残基(Ala113与Thr134),通过将其突变成分子最小的甘氨酸,实现了对口袋的"裁剪",拓展了活性口袋的"容积"。将酶催化的底物范围由最长六个碳链的脂肪酮拓展至长达十个碳链的脂肪酮,显著地拓宽了该酶催化的底物范围[1]。我们利用创制的胺脱氢酶与醇脱氢酶,构建了双酶偶联的"借氢"级联新途径,实现了化学上难以转化的由醇到胺的合成[2]。由于该过程只需添加廉价的氯化铵作为还原剂,形成的副产物只有水,同时通过氧化还原平衡级联实现了辅酶的自循环利用,因此代表了一个绿色的生物催化级联过程。NatureChemistry发表的专题评述[3]认为这一工作与英国科学家同时发表在Science期刊[4]上的论文是独立提出的相同概念。
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