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胺脫氫酶不對稱合成手性胺醇化合物

手性胺醇化合物是合成許多重要藥物（如：抗結(jié)核桿菌藥物乙胺丁醇，抗艾滋病藥物度魯特韋，抗菌藥物帕蘇沙星）的前體。目前制備該類化合物主要通過傳統(tǒng)化學(xué)法和生物酶拆分法，前者依賴重金屬而后者轉(zhuǎn)化率僅有50%。經(jīng)氨基酸脫氫酶（AADHs）定向進(jìn)化而來的胺脫氫酶（AmDHs）能夠以廉價的氨作為氨基供體，不對稱還原胺化潛手性羥酮生成手性胺醇化合物，理論轉(zhuǎn)化率可達(dá)100%，且副產(chǎn)物只有水，是理想的綠色合成途徑。國內(nèi)外相關(guān)報道屈指可數(shù)，如何快速挖掘獲得高性能AmDHs是綠色生物合成手性胺醇領(lǐng)域面臨的重要難題。 

　　中科院天津工業(yè)生物所研究員孫周通帶領(lǐng)的酶分子工程與工業(yè)生物催化研究團(tuán)隊，通過基因挖掘技術(shù)，從AADHs同源序列出發(fā)，基于進(jìn)化樹分析，從不同進(jìn)化分枝選取目標(biāo)序列，然后經(jīng)定點(diǎn)突變獲得一系列新穎AmDHs。酶學(xué)性能表征及底物譜評估表明，新發(fā)現(xiàn)的酶可高效催化1-羥基-2-丁酮為(S)-2-氨基-1-丁醇（ee值 >99%；轉(zhuǎn)化率19~99%），同時可實(shí)現(xiàn)一系列α-羥基酮化合物的不對稱還原胺化，生成對應(yīng)的(S)-胺醇產(chǎn)物（ee值 >99%）。更重要的是，該研究所發(fā)現(xiàn)的新穎AmDH還可實(shí)現(xiàn)對β-羥基酮化合物的不對稱還原胺化生成(R)-胺醇產(chǎn)物（ee值 >99%）。本研究開發(fā)的高效生物催化劑生物合成技術(shù)為工業(yè)化生產(chǎn)手性胺醇化合物提供了重要技術(shù)支撐。 

　　該研究工作得到國家重點(diǎn)研發(fā)計劃和國家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目資助，相關(guān)成果在線發(fā)表于國際期刊Catalysis Science & Technology。天津工業(yè)生物所碩士研究生王紅月、副研究員曲戈、天津工業(yè)生物所/天津大學(xué)客座博士研究生李軍寬為論文共同第一作者，天津工業(yè)生物所研究員孫周通為論文通訊作者。 

https://doi.org/10.1039/D0CY01373K