一种立体选择性的转氨酶在不对称合成手性胺中的应用制造技术

一种立体选择性的转氨酶在不对称合成手性胺中的应用。具体地，提供了一种多肽在生产手性胺或以手性胺为前体的下游产物中的用途。还提供了生产手性胺的方法，所述方法包括培养表达所述多肽的菌株，从而得到式手性胺。还提供了一种手性胺生产菌株，以及所述手性胺生产菌株的构建方法。立体选择性的转氨酶，具有宽广的底物谱，在手性胺的制备方面具有很大的应用潜力。

【技术实现步骤摘要】
一种立体选择性的转氨酶在不对称合成手性胺中的应用本案为申请号201880046478.4，申请日为2018年7月10日，专利技术名称为“一种立体选择性的转氨酶在不对称合成手性胺中的应用”的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术属于生物
，具体涉及一种高活性的转氨酶，以及该转氨酶作为催化剂在不对称合成手性胺中的应用，以及一种生产手性胺的方法。
技术介绍
手性胺是许多药物的重要中间体及有效成分，例如(3R)-3-氨基-1-[3-(三氟甲基)-5,6-二氢-1,2,4-三唑并[4,3-a]吡嗪-7(8H)-基]-4-(2,4,5-三氟苯基)丁-1-酮是治疗II型糖尿病的有效成分，然而现有的有机合成方法不易得到光学纯的产物，而且通常需要不对称合成的金属催化剂，价格昂贵，金属残留，后处理困难。因此急需寻找手性胺生产的绿色方法。转氨酶，又叫氨基转移酶，是催化氨基化合物和羰基化合物之间氨基可逆转移的一类酶，根据其底物氨基的位置，可以分为a-转氨酶和ω-转氨酶。a-转氨酶比较常见，只能催化a-氨基的转移，而ω-转氨酶较为罕见，除了能催化a-氨基的转移，也能催化非a-氨基的转移，具有更为宽广的底物谱和严格的立体选择性，能够在温和的反应条件下催化前手性羰基化合物来生产手性胺。另外ω-转氨酶以磷酸吡哆醛为辅基，催化反应过程中无需添加额外的辅因子循环，有利于工业化生产。例如美国专利US8293507公开了Codexis公司对节杆菌来源的ω-转氨酶进行改造得到的生物催化剂代替了化学工艺中的铑催化剂，转氨化产物ee值达到99％，底物投料100g/L。由于酶的立体异构专一性，因此获得特定立体选择性的酶非常重要。有文献报道，ω-转氨酶中S选择性的酶较为常见，而R选择性的较为稀有，因此发掘具有工业应用前景的R型选择性的ω转氨酶对手性胺的生产具有重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是提供一种多肽在生产手性胺或以手性胺为前体的下游产物中的用途。本专利技术的另一目的是提供一种生产手性胺的方法。本专利技术的又一目的是提供一种手性胺生产菌株。本专利技术的再一目的是提供一种手性胺生产菌株的构建方法。在本专利技术的第一方面，提供了一种多肽在生产手性胺或以手性胺为前体的下游产物中的用途，所述多肽是：(a1)具有SEQIDNO:1所示氨基酸序列的多肽；或(b1)将SEQIDNO:1所示氨基酸序列经过一个或几个，优选1-20个、更优选1-15个、更优选1-10个、更优选1-3个、最优选1个氨基酸残基的取代、缺失或添加而形成的，具有(a1)所述多肽功能的由SEQIDNO:1所示氨基酸序列的多肽衍生的多肽。在另一优选例中，所述手性胺为前手性羰基化合物进行不对称合成反应形成。在另一优选例中，所述前手性羰基化合物选自下组：在另一优选例中，(b1)所述多肽是在SEQIDNO:1所示氨基酸序列的任一端经过一个或几个，优选1-20个、更优选1-15个、更优选1-10个、更优选1-3个、最优选1个氨基酸残基的添加而形成的，具有(a1)所述多肽功能的由SEQIDNO:1所示氨基酸序列的多肽衍生的多肽。在另一优选例中，所述多肽的氨基酸序列如SEQIDNO:1所示。在另一优选例中，所述多肽的氨基酸序列为与SEQIDNO:1所示氨基酸序列具有至少70％，优选至少75％、80％、85％、90％，更优选至少95％、96％、97％、98％、99％以上的序列相同性的任一多肽序列。在另一优选例中，所述手性胺包括以下化合物1a-8a或其药学上可接受的盐：在另一优选例中，所述以手性胺为前体的下游产物包括：西他列汀(化合物5a)，手性酸拆分剂或是手性药物中间体的原料(化合物1a)，度鲁特韦中间体(化合物3a)，手性药物中间体原料(化合物2a、化合物4a)，西他列汀中间体(化合物6a、化合物7a、化合物8a)。在本专利技术的第二方面，提供了一种生产手性胺的方法，所述方法包括：(a)在液态反应体系中，以前手性羰基化合物为底物，在辅基存在下，在立体选择性转氨酶催化下，进行反应式I所示的反应，从而形成手性胺；(b)任选地从所述上一步骤的反应后的反应体系中分离出手性胺。在另一优选例中，所述反应体系中，所述前手性羰基化合物的浓度为1g/L-1000g/L，较佳地为5g/L-500g/L，更佳地为10g/L-100g/L，又更佳地为5g/L-50g/L，最佳地为20g/L-50g/L。在另一优选例中，所述反应体系中，所述立体选择性转氨酶蛋白的浓度为1-500mg/mL，较佳地为5-200mg/mL，更佳地为10-100mg/mL，最佳地为20-80mg/mL。在另一优选例中，所述立体选择性转氨酶：(a1)具有SEQIDNO:1所示氨基酸序列的多肽；或(b1)将SEQIDNO:1所示氨基酸序列经过一个或几个，优选1-20个、更优选1-15个、更优选1-10个、更优选1-3个、最优选1个氨基酸残基的取代、缺失或添加而形成的，具有(a1)所述多肽功能的由SEQIDNO:1所示氨基酸序列的多肽衍生的多肽。在另一优选例中，所述多肽的氨基酸序列如SEQIDNO:1所示。在另一优选例中，所述多肽的氨基酸序列为与SEQIDNO:1所示氨基酸序列具有至少70％，优选至少75％、80％、85％、90％，更优选至少95％、96％、97％、98％、99％以上的序列相同性的任一多肽序列。在另一优选例中，所述前手性羰基化合物选自下组：在另一优选例中，所述的辅基为磷酸吡哆醛。在另一优选例中，所述反应体系中，辅基的浓度为1-200mM，较佳地为5-150mM，更佳地为10-100mM，最佳地为5-50mM。在另一优选例中，步骤(a)中，温度为5-50℃，较佳地为10-45℃，更佳地为20-40℃，最佳地为25-35℃。在另一优选例中，步骤(a)中，pH为6-10，较佳地为7-10，更佳地为7.5-8.5。在本专利技术的第三方面，提供了一种手性胺生产菌株，所述菌株表达以下多肽：(a1)具有SEQIDNO:1所示氨基酸序列的多肽；或(b1)将SEQIDNO:1所示氨基酸序列经过一个或几个，优选1-20个、更优选1-15个、更优选1-10个、更优选1-3个、最优选1个氨基酸残基的取代、缺失或添加而形成的，具有(A)所述多肽功能的由SEQIDNO:1所示氨基酸序列的多肽衍生的多肽。在另一优选例中，所述多肽是在SEQIDNO:1所示氨基酸序列的任一端经过一个或几个，优选1-20个、更优选1-15个、更优选1-10个、更优选1-3个、最优选1个氨基酸残基的添加而形成的，具有(a1)所述多肽功能的由SEQIDNO:1所示氨基酸序列的多肽衍生的多肽。在另一优选例中，所述多肽的氨基酸序列如SEQIDNO:1所示。在另一优选例中，所述多肽的氨基酸序列为与SEQIDNO:1所示氨基酸序本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种式Ⅱ所示化合物、或其药学上可接受的盐、或其立体异构体：/n

【技术特征摘要】
20170711 CN 20171056164031.一种式Ⅱ所示化合物、或其药学上可接受的盐、或其立体异构体：



式中，
R1选自下组：无、氧代(＝O)、卤素、-OH、-NH2、取代或未取代的C1-C8烷基、取代或未取代的C3-C8环烷基、取代或未取代的C1-C8烷氧基、取代或未取代的C3-C8环烷氧基；
R2选自下组：无、卤素、-OH、-NH2、取代或未取代的C1-C8烷基、取代或未取代的C3-C8环烷基、取代或未取代的C1-C8烷氧基、取代或未取代的C3-C8环烷氧基；
X选自下组：C或N；
Y选自下组：C、N、O或S
其中，当Y为O或S时，R2为无。


2.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：程占冰，张涛，田振华，丁少南，
申请(专利权)人：弈柯莱生物科技上海股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31