还原酶的对映选择性及催化多功能性研究

发布时间：2023-10-04 04:23

　　西他列汀是由美国默克公司研制开发的治疗Ⅱ型糖尿病的新型降糖药物。(S)-3-羟基-4-(2,4,5-三氟苯基)丁酸甲酯[(S)-HTB]是催化合成西他列汀的关键中间体。本文选择醛酮还原酶(aldo-keto reductases,AKR)与葡萄糖脱氢酶(glucose dehydrogenase,GDH)的重组全细胞用于不对称还原底物3-氧代-4-(2,4,5-三氟苯基)丁酸甲酯(OTB)。三种AKR-GDH重组全细胞在不对称合成HTB的过程中展示出了不同的催化性能。ytbE-GDH全细胞催化底物OTB时主要生成(R)-HTB,iolS-GDH和yhdN-GDH重组全细胞催化OTB时,产物HTB则主要为(S)-HTB。选择了在不对称合成(S)-HTB的过程中展示出最好的催化效果的yhdN-GDH重组全细胞继续进行研究。优化了yhdN-GDH全细胞不对称催化合成(S)-HTB时所涉及的反应条件。yhdN-GDH全细胞在最适条件下合成(S)-HTB反应的转化率以及对映体过量值(e.e._p)分别为24.9%和85.8%。为进一步提高yhdN-GDH重组全细胞催化合成(S...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
缩略语表
第一章 绪论
    1.1 氧化还原酶
        1.1.1 氧化还原酶的简介
        1.1.2 辅因子再生
        1.1.3 酶法实现辅因子再生
    1.2 醛酮还原酶
        1.2.1 醛酮还原酶
        1.2.2 醛酮还原酶催化的不对称还原反应
    1.3 烯键还原酶
        1.3.1 烯键还原酶
        1.3.2 烯键还原酶催化的还原反应
        1.3.3 烯键还原酶的催化多功能性
    1.4 本论文的研究思想
第二章 醛酮还原酶催化的立体选择性还原反应
    2.1 引言
    2.2 实验材料和仪器
        2.2.1 实验菌种
        2.2.2 主要试剂
        2.2.3 主要溶液配制
        2.2.4 实验仪器
    2.3 实验方法
        2.3.1 合成(R,S)-HTB标准品
        2.3.2 AKR-GDH重组全细胞的获取
        2.3.3 AKR-GDH全细胞催化制备(S)-HTB
        2.3.4 深共融溶剂(DES)的制备
        2.3.5 分子对接
        2.3.6 yhdN突变体与GDH重组全细胞催化制备(S)-HTB
        2.3.7 反应转化率及立体选择性的检测方法
    2.4 结果与讨论
        2.4.1 (R,S)-HTB标准品的合成
        2.4.2 AKR-GDH全细胞催化制备(S)-HTB
        2.4.3 yhdN-GDH全细胞催化反应的参数优化
        2.4.4 不同添加剂对yhdN-GDH全细胞催化此反应的影响
        2.4.5 分子对接
        2.4.6 yhdN突变体与GDH重组全细胞催化制备(S)-HTB
        2.4.7 yhdN和yhdN_L278G对接结果对比
    2.5 小结
第三章 烯键还原酶催化的脱氯反应
    3.1 引言
    3.2 实验材料和仪器
        3.2.1 主要试剂
        3.2.2 主要溶液配制
        3.2.3 实验仪器
    3.3 实验方法
        3.3.1 3 ,4’-二氯苯丙酮的合成
        3.3.2 合成1-(4-氯-苯基)丙烯酮
        3.3.3 ER的表达
        3.3.4 ER的纯化
        3.3.5 ER浓度测定
        3.3.6 ER酶催化3,4’-二氯苯丙酮制备4’-氯苯丙酮
        3.3.7 ER酶催化1-(4-氯-苯基)丙烯酮
        3.3.8 反应转化率的检测方法
    3.4 结果与讨论
        3.4.1 3 ,4’-二氯苯丙酮的合成
        3.4.2 1 -(4-氯-苯基)丙烯酮标准品的合成
        3.4.3 ER的纯化
        3.4.4 ER催化3,4’-二氯苯丙酮制备4’-氯苯丙酮
        3.4.5 ER催化脱卤反应的参数优化
        3.4.6 ER催化脱卤反应机制的初步研究
    3.5 小结
第四章 结论
参考文献
附录
科研成果
致谢



本文编号：3851307