一种双酶级联催化合成(R)-3-氨基-1-丁醇的方法技术

本发明专利技术公开了一种双酶级联催化合成(R)‑3‑氨基‑1‑丁醇的方法。该方法包括如下步骤：以1，3‑丁二醇为底物，经醇脱氢酶催化反应生成4‑羟基‑2‑丁酮；以4‑羟基‑2‑丁酮为底物，经胺脱氢酶或其突变体催化反应生成手性(R)‑3‑氨基‑1‑丁醇。本发明专利技术提供了一条全新的绿色生物合成路线，以廉价的1，3‑丁二醇为原料，通过双酶细胞共表达催化合成手性(R)‑3‑氨基‑1‑丁醇。同时本发明专利技术提供的方法存在辅因子自循环系统，具有很好的经济效益。本发明专利技术具有重要的应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种双酶级联催化合成(R)-3-氨基-1-丁醇的方法
本专利技术属于生物
，具体涉及一种双酶级联催化合成(R)-3-氨基-1-丁醇的方法，尤其涉及一种利用醇脱氢酶和胺脱氢酶级联催化合成手性(R)-3-氨基-1-丁醇的方法。
技术介绍
手性胺醇化合物是许多生物活性分子的结构单元，是重要的医药和精细化工中间体，其中(R)-3-氨基-1-丁醇是合成抗艾滋病整合酶抑制剂度鲁特韦(Dolutegravir)的重要前体，并且还可衍生为β-内酰胺，用于合成青霉烯类抗生素。(R)-3-氨基-1-丁醇主要是通过化学法合成，酶法合成的报道较少。1995年Gertzmann等以手性(R)-丙氨酸为原料，经氨基保护后，以重氮甲烷增长碳链变为β-氨基酸酯，脱保护后还原得到目标产物。1977年Kinas等用巴豆酸酯与(R)-苯乙胺反应生成具有两个手性中心的一组差向异构体，通过硅胶柱层析分离后得到单一的异构体，然后经过酯还原、脱苄基得到(R)-3-氨基-1-丁醇；该方法步骤较少且原料易得，是一种有希望实现工业化生产的方法，但是存在以下问题，由于第一步反应选择性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种合成手性(R)-3-氨基-1-丁醇的方法，包括如下步骤：/n(A)以1，3-丁二醇为底物，经酶A催化反应生成4-羟基-2-丁酮；/n(B)以步骤(A)生成的4-羟基-2-丁酮为底物，经酶B催化反应生成手性(R)-3-氨基-1-丁醇；/n所述酶A选自如下任一种：醇脱氢酶、醇脱氢酶突变体；/n所述酶B选自如下任一种：胺脱氢酶、胺脱氢酶突变体。/n

【技术特征摘要】
1.一种合成手性(R)-3-氨基-1-丁醇的方法，包括如下步骤：
(A)以1，3-丁二醇为底物，经酶A催化反应生成4-羟基-2-丁酮；
(B)以步骤(A)生成的4-羟基-2-丁酮为底物，经酶B催化反应生成手性(R)-3-氨基-1-丁醇；
所述酶A选自如下任一种：醇脱氢酶、醇脱氢酶突变体；
所述酶B选自如下任一种：胺脱氢酶、胺脱氢酶突变体。


2.一种合成手性(R)-3-氨基-1-丁醇的方法，包括如下步骤：以1，3-丁二醇为底物，
经酶A和酶B催化反应，生成手性(R)-3-氨基-1-丁醇；
所述酶A选自如下任一种：醇脱氢酶、醇脱氢酶突变体；
所述酶B选自如下任一种：胺脱氢酶、胺脱氢酶突变体。


3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：
所述醇脱氢酶为如下(a1)-(a42)中任一：
(a1)来源于短小乳杆菌(LactobacillusbrevisKB290)的醇脱氢酶ADH1，氨基酸序列的AccessionNumber为BAN05992.1；
(a2)来源于高温厌氧杆菌(Thermoanaerobacterbrockii)的醇脱氢酶ADH2，氨基酸序列的AccessionNumber为CAA46053.1；
(a3)来源于固氮弧菌属(AromatoleumaromaticumEbN1)的醇脱氢酶ADH3，氨基酸序列的AccessionNumber为CAI07428.1；
(a4)来源于链霉菌(Streptomycescoelicolor)的醇脱氢酶ADH4，氨基酸序列的AccessionNumber为Q9KYM4；
(a5)来源于枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)的醇脱氢酶ADH5，氨基酸序列的AccessionNumber为WP_003234015.1；
(a6)来源于肺炎克雷白杆菌(Klebsiellapneumoniae)的醇脱氢酶ADH6，氨基酸序列的AccessionNumber为WP_015958558.1；
(a7)来源于葡萄糖杆菌(Gluconobacteroxydans)的醇脱氢酶ADH7，氨基酸序列的AccessionNumber为WP_011253549.1；
(a8)来源于赖氏菌属(Leifsoniasp.S749)的醇脱氢酶ADH8，氨基酸序列的AccessionNumber为BAD99642.1；
(a9)来源于赤红球菌(Rhodococcusruber)的醇脱氢酶ADH9，氨基酸序列的AccessionNumber为Q8KLT9；
(a10)来源于高加索酸奶乳杆菌(LactobacilluskefiriDSM20587)的醇脱氢酶ADH10，氨基酸序列的AccessionNumber为AAP94029.1；
(a11)来源于威吉利热厌氧杆菌(ThermoanaerobacterwiegeliiRt8.B1)的醇脱氢酶ADH11，氨基酸序列的AccessionNumber为AEM77517.1；
(a12)来源于乳杆菌(LactobacilluszymaeDSM19395)的醇脱氢酶ADH12，氨基酸序列的AccessionNumber为KRL08675.1；
(a13)来源于酒球菌(Oenococcusalcoholitolerans)的醇脱氢酶ADH13，氨基酸序列的AccessionNumber为KGO31568.1；
(a14)来源于愈伤热球菌(Thermococcusguaymasensis)的醇脱氢酶ADH14，氨基酸序列的AccessionNumber为ADV18977.1；
(a15)来源于肉毒梭菌(Clostridiumbotulinum)的醇脱氢酶ADH15，氨基酸序列的AccessionNumber为WP_003399463.1；
(a16)来源于致黑脱硫肠状菌(Desulfotomaculumnigrificans)的醇脱氢酶ADH16，氨基酸序列的AccessionNumber为WP_003542410.1；
(a17)来源于一氧化碳嗜热窦菌(Thermosinuscarboxydivorans)的醇脱氢酶ADH17,氨基酸序列的AccessionNumber为WP_007290608.1；
(a18)来源于烷嗜热厌氧杆菌(Thermoanaerobactermathranii)的醇脱氢酶ADH18，氨基酸序列的AccessionNumber为WP_013150923.1；
(a19)来源于梭菌属(Clostridium)的醇脱氢酶ADH19，氨基酸序列的AccessionNumber为WP_013239134.1；
(a20)来源于厚壁菌门细菌(FirmicutesbacteriumCAG:137)的醇脱氢酶ADH20,氨基酸序列的AccessionNumber为CDB31037.1；
(a21)来源于拜氏梭菌(Clostridiumbeijerinckii)的醇脱氢酶ADH21，氨基酸序列的AccessionNumber为WP_026889046.1；
(a22)来源于梭菌属(Clostridium)的醇脱氢酶ADH22，氨基酸序列的AccessionNumber为WP_039771361.1；
(a23)来源于乙草甲烷菌(Methanosarcinaacetivorans)的醇脱氢酶ADH23，氨基酸序列的AccessionNumber为WP_048065256.1；
(a24)来源于淡色甲烷菌(Methanosarcinalacustris)的醇脱氢酶ADH24，氨基酸序列的AccessionNumber为WP_048125376.1；
(a25)来源于甲烷八叠球菌(Methanosarcinathermophila)的醇脱氢酶ADH25，氨基酸序列的AccessionNumber为WP_048166386.1；
(a26)来源于西洋甲烷菌(Methanosarcinasiciliae)的醇脱氢酶ADH26，氨基酸序列的AccessionNumber为WP_048172170.1；
(a27)来源于德氏葡萄球菌(Desnuesiellamassiliensis)的醇脱氢酶ADH27，氨基酸序列的AccessionNumber为WP_055668884.1；
(a28)来源于卡尔德氏杆菌(Caldanaerobactersubterraneus)的醇脱氢酶ADH28，氨基酸序列的AccessionNumber为KUK09008.1；
(a29)来源于钟氏梭菌(Clostridiumljungdahlii)的醇脱氢酶ADH29，氨基酸序列的AccessionNumber为WP_063556461.1；
(a30)来源于拜氏梭菌(Clostridiumbeijerinckii)的醇脱氢酶ADH30，氨基酸序列的AccessionNumber为WP_065417405.1；

【专利技术属性】
技术研发人员：孙周通，王红月，曲戈，
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