刪除Loop區域表面不穩定氨基酸提高 (R)-ω-轉氨酶熱穩定性

謝東芳，呂常江，方卉，楊衛康，胡升，趙偉睿，黃俊，梅樂和

1 浙江科技學院 生物與化學工程學院，浙江 杭州 310023

2 浙江大學 寧波理工學院 生物與化學工程學院，浙江 寧波 315100

手性胺是一類具有重要價值的醫藥及精細化工中間體[1]。目前，超過70%的藥物，如神經類藥物、心血管藥物、抗高血壓藥物、抗感染藥物及疫苗等都是以手性胺作為中間體來合成的。例如，抗糖尿病新藥Januvia的主要成分西他列汀是R-型胺[2]。化學方法合成手性胺通常成本高、污染大、光學純度低，而生物合成法具有產物光學純度高、立體選擇性強、反應條件溫和、環境友好等優點。目前可以用于手性胺合成的生物催化劑主要有胺脫氫酶[3-5]、人工金屬酶[6]、單胺氧化酶[7-8]、亞胺還原酶[9-10]和ω-轉氨酶等[2,11]。其中，ω-轉氨酶以前手性酮類化合物作為底物，通過立體選擇性的轉氨基作用實現手性胺的生物合成，且產物純度高，具有相對更好的工業應用前景[11-12]。

根據 ω-轉氨酶作用底物的立體構型，可將ω-轉氨酶分為 (S)-ω-TA和 (R)-ω-TA，兩者分別作用于 (S)-型底物與 (R)-型底物。相對于 (S)-ω-TA，(R)-ω-TA的研究較少，但其需求量隨著手性胺類藥物的發展日趨增大[13-14]。顯然，挖掘具有潛在應用價值的 (R)-ω-TA對于實現手性胺生物合成和工業生產具有重要價值[2,15-19]。到目前為止，人們已從節桿菌Arthrobacter和河流弧菌Vibrio fluvialis等種屬中克隆了多種 (R)-ω-TA基因，通過異源表達和純化獲取了重組 (R)-ω-TA，并研究了相關酶學性質[20-23]。值得關注的是，以來源于土曲霉Aspergilus terreus的 (R)-ω-TA作為生物催化劑用于生產對映體手性胺具有較高的對映體選擇性和產率[24]。……