微生物來(lái)源羰基還原酶分子改造研究進(jìn)展

岑佳善，弓添添，陳蔚青，王 普

(1.浙江工業(yè)大學(xué) 藥學(xué)院，浙江杭州310014；2.浙江樹人大學(xué) 生物與環(huán)境工程學(xué)院，浙江杭州310015)

?

微生物來(lái)源羰基還原酶分子改造研究進(jìn)展

岑佳善1，弓添添1，陳蔚青2，王 普1

(1.浙江工業(yè)大學(xué) 藥學(xué)院，浙江杭州310014；2.浙江樹人大學(xué) 生物與環(huán)境工程學(xué)院，浙江杭州310015)

羰基還原酶具有高度的立體選擇性和催化活性，是生物催化合成手性化合物中應(yīng)用最為廣泛的催化劑之一。由于天然來(lái)源的羰基還原酶表達(dá)水平低、分離純化困難以及催化效率不理想等原因，限制了羰基還原酶的工業(yè)化應(yīng)用。利用基因工程技術(shù)對(duì)羰基還原酶進(jìn)行分子改造，可顯著提高其催化活性。本文中，筆者就羰基還原酶體外分子改造的不同策略、研究進(jìn)展及其成果進(jìn)行綜述，總結(jié)其分子改造的一般規(guī)律，展望其發(fā)展方向，為微生物來(lái)源羰基還原酶的體外分子改造研究提供借鑒。

羰基還原酶；催化機(jī)理；定向進(jìn)化；理性設(shè)計(jì)

羰基還原酶(carbonyl reductase)因其具有高度的化學(xué)、區(qū)域和立體選擇性，常用于生物催化合成光學(xué)活性手性化合物，在化學(xué)、醫(yī)藥和精細(xì)化學(xué)品等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用[1-2]。雖然越來(lái)越多的生物催化劑已被應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，但由于自然界的環(huán)境與工業(yè)生產(chǎn)需求上的實(shí)際差異，現(xiàn)有的生物催化劑資源并不能完全滿足生物化工產(chǎn)業(yè)的需求。因此，對(duì)生物催化劑的改造——體外分子改造技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生[3]，特別是近年來(lái)分子生物學(xué)和生物信息學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，使得在實(shí)驗(yàn)室模擬自然進(jìn)化機(jī)制對(duì)現(xiàn)有的生物催化劑進(jìn)行人為改造成為可能[4]。……