胺脱氢酶催化合成手性胺的机遇与挑战

发布时间：2021-10-19 11:45

　　光学纯的手性胺是一类重要的手性砌块,广泛应用于药物、天然产物、精细化学品等化合物的合成中。手性胺的酶促合成方法因立体选择性高、反应条件温和、反应过程绿色等优点,引起了学术界与工业界的广泛关注。近年来,一类新颖的胺脱氢酶被报道,其能够利用廉价氨作为氨基供体,催化酮的不对称还原胺化,成为一种有潜力的手性胺合成生物催化剂。在胺脱氢酶的发现、分子改造、底物谱拓展、过程强化、多酶级联构建等方面已取得了显著的进展。本文中,笔者对该类酶取得的研究进展进行总结,并预测其未来的研究趋势和应用中面临的机遇与挑战。 

【文章来源】：生物加工过程. 2020,18(01)

【文章页数】：10 页

【部分图文】：

3种nat-AmDH家族胺脱氢酶的晶体结构

受此结果启发，随后多个课题组陆续报道了通过分子改造苯丙氨酸脱氢酶创制苯丙胺类胺脱氢酶的成功案例。例如，新加坡国立大学的Li课题组的Ye等[26]通过定向进化将来源于Rhodococcus sp.M4的苯丙氨酸脱氢酶突变为苯丙胺类胺脱氢酶TM-pheDH，该酶不仅能够以4-氟苯基丙酮为底物，还能催化4-苯基-2-丁酮的不对称还原胺化(图8)，进一步拓宽了苯丙胺类胺脱氢酶的催化底物谱。2017年，Schell课题组的Pushpanath等[27]也通过对嗜热菌Caldalkalibacillus thermarum来源的苯丙氨酸脱氢酶进行进化，获得了一个热稳定好(Tm83.5℃)的胺脱氢酶Cal-Am DH，该酶对苯丙酮类似物如4-氟苯基丙酮、2-氟苯基丙酮、4-甲基苯基丙酮及苯氧基丙酮等底物均显示出较高的催化活力，并且在两相反应体系中实现了高达400 mmol/L苯氧基丙酮的不对称还原胺化，表现出了一定的实用前景。图8 胺脱氢酶TM-pheDH催化的4-苯基-2-丁酮不对称还原胺化

胺脱氢酶TM-pheDH催化的4-苯基-2-丁酮不对称还原胺化


本文编号：3444806