一种利用甲醇还原NAD类似物的方法技术

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。

【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，参与生命体中的一系列氧化还原代谢及其他的重要生物化学过程。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可被代谢网络中的多种途径消耗，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、氘代甲醇中的一种或者两种的任意比例组合的底物为还原剂，可利用该还原剂的酶为催化剂，与NAD类似物混合，反应获得还原型NAD类似物，同时甲醇氧化成甲醛；催化剂为野生型甲醇脱氢酶Bacillusstearothermophilus,DSM 2334(ADH 2334)经基因工程改造的突变体；可利用甲醇的酶为甲醇脱氢酶突变体BsMDH-V237T，BsMDH-V237T/N240E，BsMDH-V237T/N240E/K241A，BsMDH-Y171R/V237T/N240E/K241A，BsMDH-Y171R/V237T，BsMDH-Y171R/...

【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、氘代甲醇中的一种或者两种的任意比例组合的底物为还原剂，可利用该还原剂的酶为催化剂，与NAD类似物混合，反应获得还原型NAD类似物，同时甲醇氧化成甲醛；催化剂为野生型甲醇脱氢酶Bacillusstearothermophilus,DSM2334(ADH2334)经基因工程改造的突变体；可利用甲醇的酶为甲醇脱氢酶突变体BsMDH-V237T，BsMDH-V237T/N240E，BsMDH-V237T/N240E/K241A，BsMDH-Y171R/V237T/N240E/K241A，BsMDH-Y171R/V237T，BsMDH-Y171R/I196E，BsMDH-Y171R/I196V/V237T/N240E/K241A，BsMDH-Y171R，BsMDH-Y171R/N240E，BsMDH-Y171R/I196E/V237T/N240E/K241A，BsMDH-V237T/N240V/K241A，BsMDH-Y171R/I196R/V237T/N240E中的一种或两种以上。


2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：所述被还原的NAD类似物为为烟酰胺胞嘧啶二核苷酸(NCD)、烟酰胺胸腺嘧啶二核苷酸(NTD)或烟酰胺尿嘧啶二核苷酸(NUD)，其化学结构如下：





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。


4.按照权利要求1所述NAD类似物的还原方法，其特征还在于：在pH4-9的缓冲液中，反应温度15-40℃，初始酶终浓度为1μg/mL-600μg/mL、NAD类似物初始浓度为0.001m...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵宗保，王俊婷，
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