一种利用甲醇还原NAD类似物的方法技术

技术编号:23697701 阅读:36 留言:0更新日期:2020-04-08 09:44
本发明专利技术公开了一种利用甲醇还原NAD类似物的方法及其应用。该方法中还原剂为甲醇,催化剂为可利用甲醇的甲醇脱氢酶,甲醇脱氢酶氧化甲醇的同时,将NAD类似物转化为其还原态。该方法可用于生产还原态NAD类似物或氘代的还原态类似物,也可为消耗还原态NAD类似物的酶促反应提供还原态辅酶,还原态的NAD类似物可作为辅酶应用于苹果酸酶ME‑L310R/Q401C、D‑乳酸脱氢酶DLDH‑V152R、酿酒酵母醇脱氢酶等酶催化的还原反应,有利于NAD类似物的广泛应用。该NAD类似物还原方法可在温和条件下,再生还原态NAD类似物用于苹果酸或乳酸的制备;也可作为一种氧化还原力调控微生物体内苹果酸或乳酸的代谢强度。

A method of reducing nad analogues with methanol

【技术实现步骤摘要】
一种利用甲醇还原NAD类似物的方法
本专利技术属于生物
,涉及辅酶烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)类似物的酶催化还原方法及其应用,具体地说,是以甲醇为还原剂,在酶催化下将NAD类似物转化为其还原态,并可被其他酶用做辅酶应用于还原反应。
技术介绍
烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)及其还原态NADH是生命过程中的重要辅酶,参与生命体中的氧化还原代谢及其他一系列重要生物化学过程。这些辅酶可用于生产手性化学品及制备同位素标记物。由于很多氧化还原酶都利用NADH或NADPH作为辅酶,任何改变NAD浓度及其氧化还原状态的操作都会对细胞产生全局性影响,很难在辅酶水平对生物体系中特定的氧化还原酶进行控制。由于NADH可被代谢网络中多种途径消耗,影响了目标途径对还原力的利用效率。使用NAD类似物传递还原力时,由于类似物只能被突变型氧化还原酶识别,从而在辅酶水平对目标氧化还原过程进行调控,对生物催化和合成生物学研究具有重要意义(JiDB,etal.JAmChemSoc,2011,133,20857-20862;WangL,etal.ACSCatal,2017,7本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种NAD类似物的还原方法,其特征在于:以甲醇为还原剂,可转化甲醇的酶为催化剂,在pH 5-8的缓冲体系中,10-40℃下,反应2-120min,催化还原NAD类似物,获得还原型NAD类似物,同时将甲醇氧化成甲醛;/n所述被还原的NAD类似物为NCD、NFCD、NClCD、NBrCD、NMeCD、NGD、NTD和NUD中的一种或两种以上,它们的化学结构如下:/n

【技术特征摘要】
1.一种NAD类似物的还原方法,其特征在于:以甲醇为还原剂,可转化甲醇的酶为催化剂,在pH5-8的缓冲体系中,10-40℃下,反应2-120min,催化还原NAD类似物,获得还原型NAD类似物,同时将甲醇氧化成甲醛;
所述被还原的NAD类似物为NCD、NFCD、NClCD、NBrCD、NMeCD、NGD、NTD和NUD中的一种或两种以上,它们的化学结构如下:





2.按照权利要求1所述的方法,其特征还在于:所述可利用甲醇的酶为具有以甲醇为还原剂,催化还原NAD类似物为相应还原态的活性蛋白质。


3.按照权利要求1所述的方法,其特征还在于:所述可利用甲醇的酶为经过基因工程改造的甲醇脱氢酶突变体;可利用甲醇的酶为甲醇脱氢酶突变体BsMDH-Y171G,BsMDH-Y171G/A238N,BsMDH-N240A/A243K,BsMDH-K242Y/A243M,BsMDH-I196Q,BsMDH-D195E/A238V,BmMDH-V210S,BmMDH-N123S,BmMDH-V210T/M219K,BmMDH-D212E/M219R,BmMDH-Q217E或BmMDH-D153T/V210S中的一种或两种以上。


4.按照权利要求3所述的方法,所用NAD类似物为NCD时,可利用甲醇的甲醇脱氢酶突变体为BsMDH-D195E/A238V,BmMDH-V210T/M219K或BmMDH-Q217E的一种或两种以上;所用NAD类似物为NFCD时,可利用甲醇的甲醇脱氢酶突变体为BmMDH-N123S,BmMDH-V210T/M219K,BmMDH-Q217E或BmMDH-D153T/V210S的一种或两种以上;所用NAD类似物为NClCD时,可利用甲醇的甲醇脱氢酶突变体为BsMDH-D195E/A238V,BmMDH-N123S或BmMDH-Q217E的一种或两种以上;所用NAD类似物为NBrCD时,可利用甲醇的甲醇脱氢酶突变体为BmMDH-V210S或BmMDH-D212E/M219R的一种或两种;所用NAD类似物为NMeCD时,可利用甲醇的甲醇脱氢酶突变体为BmMDH-N123S或BmMDH-V210T/M219K的一种或两种;所用NAD类似物为NUD时,可利用甲醇的甲醇脱氢酶突变体为BsMDH-I196Q,BmMDH-V210S或BmMDH-D153T/V210S中的一种或两种以上;所用NA...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵宗保郭潇佳刘武军
申请(专利权)人:中国科学院大连化学物理研究所
类型:发明
国别省市:辽宁;21

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