王梦亮
,
闫甫昆
催化学报
doi:10.3724/SP.J.1088.2010.90801
将类球红杆菌(Rhodobacter sphaeroides)全细胞及其分离得到的羰基还原酶用于不对称催化还原多种潜手性酮类化合物,通过比较产物的收率、ee值、酶活力以及酶学动力学常数K_m,探讨了类球红杆菌的催化还原性质与底物结构的关系.结果表明,对于类球红杆菌全细胞不对称催化还原苯乙酮衍生物,产物ee值的变化遵循Prelg规则,产物收率与底物苯环及侧链上取代基团的性质有关;对于脂肪酮催化还原,产物收率随底物链长的增加和分子量的增大而降低,随支链数日的增加而升高,产物ee值的变化也遵循Prelg规则.利用羰基还原酶不对称催化还原潜手性酮类化合物发现,对于芳香酮类化合物,酶对α位为强电负性基团的底物专一性较强;对于脂肪酮类化合物,酶对五碳脂肪酮的专一性较高.利用酶直接催化还原反应产物的ee值均为99%左右,表明酶较全细胞有更高的立体选择性.
关键词:
类球红杆菌
,
生物催化
,
羰基还原酶
,
苯乙酮
,
衍生物
,
脂肪酮
,
构效关系
宿宇宁
,
倪晔
,
王骏超
,
徐志豪
,
孙志浩
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(11)60436-1
克隆了来自于枯草芽孢杆菌的羰基还原酶基因IolS和葡萄糖脱氢酶基因GDH,采用Ni-NTA镍亲和层析柱对重组蛋白IolS进行纯化,并对纯酶进行了酶学性质研究.结果表明,该羰基还原酶的最适温度和pH值分别为30℃和6.0；在40℃以下具有较好的热稳定性；在pH 5.5-7.0的偏酸性范围内能保持75％以上的酶活.采用三种策略构建了IolS和GDH的共表达重组质粒,结果发现,采用双启动子的重组质粒能够实现羰基还原酶IolS的高效表达,粗酶液中的IolS和GDH的比酶活均达到1.5 U/mg.运用该重组菌对10 g/L的OPBE进行不对称还原,反应15h后,底物转化率大于99％,产物(R)-2-羟基-4-苯基丁酸乙酯的ee值达到99.5％.
关键词:
羰基还原酶
,
葡萄糖脱氢酶
,
共表达
,
(R)-2-羟基-4-苯基丁酸乙酯
,
不对称还原
宫绪敏
,
聂尧
,
徐岩
,
肖荣
,
催化学报
doi:10.3724/SP.J.1088.2012.10851
基于同源模型的比较和分析,发现羰基还原酶SCR1辅酶结合域P124和W125位点对辅酶NADPH的结合形成了一定的空间位阻效应.通过对该位点进行小侧基氨基酸的取代突变,该酶的底物专一性和立体选择性均发生了不同程度的改变,表明该位点是酶与辅酶有效结合的关键位点,而且它与辅酶结合的空间效应进一步影响了底物结合域活性中心对不同构型的底物及其对映体产物的亲和作用.在底物专一性方面,野生型酶对2-羟基苯乙酮和2-溴苯乙酮及其衍生物等底物表现出较高的催化活性,而突变株W125A,W125G,P124A/W125A和P124G/W125G对苯乙酮及其部分衍生物和2-辛酮等底物的催化活性均有所提高.对于酶的立体选择性,部分突变株发生了转化产物对映体构型反转的现象,突变株P124A/W125A和P124G/W125G催化还原2-羟基苯乙酮和4-氯乙酰乙酸乙酯均生成了(R)-型产物.
关键词:
羰基还原酶
,
定点突变
,
催化活性
,
底物特异性
,
立体选择性
