腈水解酶突变体及其应用制造技术

本发明专利技术提供了一种腈水解酶突变体及其在(R)‑3‑取代‑4‑氰基丁酸合成中的应用，具体地，本发明专利技术提供了一种提高催化合成(R)‑3‑取代‑4‑氰基丁酸活性的腈水解酶突变体，所述的突变蛋白为非天然蛋白，且所述突变蛋白具有显著提高催化3‑取代‑戊二腈类化合物生成(R)‑3‑取代‑4‑氰基丁酸的活性，并且所述突变蛋白在野生型的腈水解酶的两个或两个以上的与酶催化活性相关的核心氨基酸发生突变。本发明专利技术的腈水解酶突变体可以显著提高腈水解酶催化合成产物的产量。

【技术实现步骤摘要】
腈水解酶突变体及其应用
本专利技术涉及酶及酶工程领域，具体地，本专利技术涉及一种活力提高的腈水解酶突变体及其在催化合成(R)-3-取代-4-氰基丁酸类化合物中的应用。
技术介绍
腈水解酶(NitrilaseEC3.5.5.1)是一类催化腈类化合物(R-CN)水解直接生成羧酸和氨的生物催化剂，具有反应条件温和、环境友好及高度化学、区域和立体选择性等特性，广泛应用于(手性)氨基酸、羧酸及其衍生物的合成。然而，野生型的腈水解酶作为生物催化剂通常活力较低，难以适应工业环境的要求，因此采用理性和非理性蛋白质改造方法为提高腈水解酶催化性能的重要手段，已成为研究及应用热点。腈水解酶立体选择性水解3-取代戊二腈类化合物生成3-取代-4-氰基丁酸化合物，该类化合物作为手性中间体，可用于合成γ-氨基丁酸(GABA)类似物类药物，如(S)-普瑞巴林(R)-巴氯酚(R)-菲尼布特等。与GABA药物作用相同，均具有镇静、催眠、抗惊厥、降血压等生理作用。此外，GABA类似物跨越血脑屏障能力较强，能够有效作用于中枢神经系统发挥生理作用。其中，普瑞巴林((S)-(+)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.腈水解酶的突变体蛋白序列，其特征在于，所述突变体蛋白序列与SEQ ID NO：2具有至少90％同一性，且所述突变体具有显著提高水解3-取代-戊二腈类化合物生成(R)-3-取代-4-氰基丁酸类化合物的活性。/n

【技术特征摘要】
1.腈水解酶的突变体蛋白序列，其特征在于，所述突变体蛋白序列与SEQIDNO：2具有至少90％同一性，且所述突变体具有显著提高水解3-取代-戊二腈类化合物生成(R)-3-取代-4-氰基丁酸类化合物的活性。


2.权利要求1的突变体，所述的位点对应于SEQIDNO：2的氨基酸1至346中的位点137、168、193、288突变获得的突变体。


3.权利要求2的突变体，其包括在对应于SEQIDNO：2上的以下任一种位点的突变：
a)在137位上的突变；
b)在168位上的突变；
c)在193位上的突变；
d)在288位上的突变。


4.权利要求3的突变体，其特征在于，对应于SEQIDNO：2上的位点137的氨基酸由苏氨酸(T)突变为丙氨酸(A)、甘氨酸(G)、半胱氨酸(C)，优选半胱氨酸(C)；
对应于SEQIDNO：2上的位点168的氨基酸由丙氨酸(A)突变为丝氨酸(S)、异亮氨酸(I)、谷氨酸(E)，优选谷氨酸(E)；
对应于SEQIDNO：2上的位点193的氨基酸由苯丙氨酸(F)突变为丙氨酸(A)、天冬氨酸(N)、色氨酸(W)，优选色氨酸(W)；
对应于SEQIDNO：2上的位点288的氨基酸由甲硫氨酸(M)突变为丙氨酸(A)、丝氨酸(S)，异亮氨酸(I)，优选异亮氨酸(I)。


5.权利要求2的突变体，其包括对应于SEQIDNO：2的氨基酸1至346中的位点137、168、193和288中的两个及以...

【专利技术属性】
技术研发人员：于珊珊，姚培圆，冯进辉，吴洽庆，朱敦明，马延和，
申请(专利权)人：中国科学院天津工业生物技术研究所，
类型：发明
国别省市：天津;12