【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生物工程，更具体地涉及一种丝氨酸羟甲基转移酶及在制备(2s,3r)-对甲砜基苯丝氨酸中的应用。
技术介绍
1、氟苯尼考又称氟甲砜霉素、氯砜尼可等，为新一代的动物专用广谱抗菌药，其结构类似于甲砜霉素，但其抗菌能力可达甲砜霉素的10倍之多。而且它抗菌广谱、杀菌作用强大、安全高效，不会造成再生障碍性贫血，无致畸、致癌和致突变作用，故被广泛应用。目前，世界上已有20多个国家批准并允许其销售使用。在国内，氟苯尼考已被批准用于猪、禽、鱼等多种动物。
2、对甲砜基苯丝氨酸是β-氨基醇类广谱抗生素甲砜霉素和氟苯尼考合成的关键手性砌块，具有2个手性中心，可形成4种手性异构体，分别是：(2s,3r)-对甲砜基苯丝氨酸、(2s,3s)-对甲砜基苯丝氨酸、(2r,3r)-对甲砜基苯丝氨酸和(2r,3s)-对甲砜基苯丝氨酸。目前已报道的活性中间体为(2s,3r)-构型，其结构式如下式所示：
3、
4、目前，国内外工业生产(2s,3r)-对甲砜基苯丝氨酸的主要方法是以对甲砜基苯甲醛和甘氨酸为原料，在硫酸铜和氨水存在的条件下，通过羟醛缩合反应生成对甲砜基苯丝氨酸，酯化得到对甲砜基苯丝氨酸乙酯，再经d-酒石酸拆分得到(2s,3r)-对甲砜基苯丝氨酸。该制备方法存在反应条件剧烈、使用强酸和强碱、需要昂贵的手性拆分试剂d-酒石酸以及废水的处理成本高等问题。
5、相较于化学合成法，生物催化法具有转化条件温和、环境友好以及立体选择性强等优点，得到更多的青睐。
6、苏氨酸醛缩酶(threonine
7、另外一种是转醛酶法，转醛酶(transaldolases)，国际酶学分类号为ec2.2.1.2(可参见链接：https://iubmb.qmul.ac.uk/enzyme/ec2/0102p.html#0102)如专利cn111377839a中采用了l-苏氨酸转醛酶催化对甲砜基苯甲醛和l-苏氨酸作用得到(2s,3r)-对甲砜基苯丝氨酸，转化率达到99％以上。
8、目前，(2s,3r)-对甲砜基苯丝氨酸的生产方法仍不能满足市场需求，因此，亟需一种更为简便、成本更低、易产业化的制备(2s,3r)-对甲砜基苯丝氨酸的方法。
9、丝氨酸羟甲基转移酶(serine hydroxymethyltransferase，shmt)，国际酶学分类号为ec2.1.2.1，(可参见链接：https://iubmb.qmul.ac.uk/enzyme/ec2/1/2/1.html)。目前还未记载有使用丝氨酸羟甲基转移酶制备(2s,3r)-对甲砜基苯丝氨酸的方法。
技术实现思路
1、为解决现有技术中制备(2s,3r)-对甲砜基苯丝氨酸的方法复杂、成本高的技术问题，本专利技术提供了一种丝氨酸羟甲基转移酶及其在制备(2s,3r)-对甲砜基苯丝氨酸中的应用。本专利技术利用丝氨酸羟甲基转移酶(serine hydroxymethyltransferase，shmt)催化对甲砜基苯甲醛和l-苏氨酸可以制备得到(2s,3r)-对甲砜基苯丝氨酸，操作更加简便，成本更低。
2、本专利技术第一方面提供一种丝氨酸羟甲基转移酶，其氨基酸序列如seq id no:11所示。
3、seq id no:11如下所示：
4、hmnqdkhnagpliewlaqtldqdyqyrqdtlsltasenypselvrltsgstagafyhx1sx2pfpvplgewhhpepgqmneiaddlrglarrmlgax3afdwrpnggspaeqalmlaackpgegfvhfahrdgghfaleqlaskx4gieifhlpvdpx5sllidvaklddmvrrnphirivildqsfklrwqplaeiravlpescaltydmshdgglilggvfdsplacgadavhgnthktipgpqkgyiafksaqhpllvdtsmwvcphlqsnchaellpsmwaafkemevfgmayaqqmvknakslaqqlhelglevsgesfgftethqvhfavgtlqqalamcvdslhaggirstnieipgkpgvhgirlgvqamtrrgmreddfrqvaglvadlyfkrteparvanrvkellagfplaplaysfdgqidx6ahrhliergiqr
5、其中：x1为m或c；x2为a或f；x3为e或q；x4为c或m；x5为r或i；x6为d或e。(x1-x6中的数字编号没有特殊含义，仅为区分不同位点的x)
6、较佳地，所述的丝氨酸羟甲基转移酶的氨基酸序列如seq id no:5、seq id no:1、seq id no:3或seq id no:7所示。
7、具体见下表：
8、
9、
10、本专利技术第二方面提供一种分离的核酸，所述核酸编码如本专利技术第一方面所述的丝氨酸羟甲基转移酶。
11、较佳地，所述核苷酸的序列如seq id no:6、seq id no:2、seq id no:4或seq idno:8所示。
12、本专利技术第三方面提供一种重组表达载体，其包含如本专利技术第二方面所述的核酸。
13、本专利技术第四方面提供一种转化体，其包含如本专利技术第二方面所述的核酸或如本专利技术第三方面所述的重组表达载体。
14、较佳地，制备所述转化体的宿主细胞为埃希氏大肠杆菌(escherichia coli)，例如e.coli bl21(de3)。
15、本专利技术第五方面提供一种制备如本专利技术第一方面所述的丝氨酸羟甲基转移酶的方法，所述方法包括在适于表达所述丝氨酸羟甲基转移酶的条件下培养如本专利技术第四方面所述的转化体。
16、本专利技术第六方面提供一种催化酶组合，其包含一种或多种如本专利技术第一方面所述的丝氨酸羟甲基转移酶以及乙醇脱氢酶。
17、较佳地，所述乙醇脱氢酶的氨基酸序列如seq id no:9所示。
18、seq id no:9的氨基酸序列：
19、mtqdfsgks本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种丝氨酸羟甲基转移酶，其氨基酸序列如SEQ ID NO:11所示。
2.如权利要求1所述的丝氨酸羟甲基转移酶，其特征在于，其氨基酸序列如SEQ ID NO:5、SEQ ID NO:1、SEQ ID NO:3或SEQ ID NO:7所示。
3.一种分离的核酸，其特征在于，所述核酸编码如权利要求1或2所述的丝氨酸羟甲基转移酶；较佳地，所述核苷酸的序列如SEQ ID NO:6、SEQ ID NO:2、SEQ ID NO:4或SEQ IDNO:8所示。
4.一种重组表达载体，其包含如权利要求3所述的核酸。
5.一种转化体，其包含如权利要求3所述的核酸或如权利要求4所述的重组表达载体；较佳地，制备所述转化体的宿主细胞为埃希氏大肠杆菌(Escherichia coli)，例如E.coliBL21(DE3)。
6.一种制备如权利要求1或2所述的丝氨酸羟甲基转移酶的方法，其特征在于，所述方法包括在适于表达所述丝氨酸羟甲基转移酶的条件下培养如权利要求5所述的转化体。
7.一种催化酶组合，其包含一种或多种如权利要求1或2所
8.一种制备(2S,3R)-对甲砜基苯丝氨酸的方法，其特征在于，在反应体系中，使用如权利要求1或2所述的丝氨酸羟甲基转移酶，催化对甲砜基苯甲醛与L-苏氨酸进行反应，即获得所述(2S,3R)-对甲砜基苯丝氨酸；
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述反应体系中还包括辅酶再生体系，所述辅酶再生体系包括供氢体、脱氢酶和NAD(P)+；
10.如权利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述方法满足以下条件中的一项或多项：
11.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述供氢体与对甲砜基苯甲醛的摩尔比为(1-100):1，优选为(20-60):1，和/或，所述NAD(P)+与所述供氢体的摩尔比为1:(1-10000)，优选为1:(100-1000)。
12.如权利要求8-11任一项所述的方法，其特征在于，所述催化的条件满足以下一项或多项：
13.一种试剂盒，其包括如权利要求1或2所述的丝氨酸羟甲基转移酶；较佳地，所述试剂盒还包括对甲砜基苯甲醛、L-苏氨酸、如权利要求7所述的催化酶组合所定义的乙醇脱氢酶、NAD(P)H、NAD(P)+、异丙醇和/或磷酸吡哆醛。
14.一种乙醇脱氢酶在(2S,3R)-对甲砜基苯丝氨酸的制备中的应用，所述乙醇脱氢酶的氨基酸序列如SEQ ID NO:9所示；较佳地，编码所述乙醇脱氢酶的核苷酸序列如SEQ IDNO:10所示。
15.如权利要求1或2所述的丝氨酸羟甲基转移酶或如权利要求7所述的催化酶组合在(2S,3R)-对甲砜基苯丝氨酸的制备中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种丝氨酸羟甲基转移酶，其氨基酸序列如seq id no:11所示。
2.如权利要求1所述的丝氨酸羟甲基转移酶，其特征在于，其氨基酸序列如seq id no:5、seq id no:1、seq id no:3或seq id no:7所示。
3.一种分离的核酸，其特征在于，所述核酸编码如权利要求1或2所述的丝氨酸羟甲基转移酶；较佳地，所述核苷酸的序列如seq id no:6、seq id no:2、seq id no:4或seq idno:8所示。
4.一种重组表达载体，其包含如权利要求3所述的核酸。
5.一种转化体，其包含如权利要求3所述的核酸或如权利要求4所述的重组表达载体；较佳地，制备所述转化体的宿主细胞为埃希氏大肠杆菌(escherichia coli)，例如e.colibl21(de3)。
6.一种制备如权利要求1或2所述的丝氨酸羟甲基转移酶的方法，其特征在于，所述方法包括在适于表达所述丝氨酸羟甲基转移酶的条件下培养如权利要求5所述的转化体。
7.一种催化酶组合，其包含一种或多种如权利要求1或2所述的丝氨酸羟甲基转移酶以及乙醇脱氢酶；
8.一种制备(2s,3r)-对甲砜基苯丝氨酸的方法，其特征在于，在反应体系中，使用如权利要求1或2所述的丝氨酸羟甲基转移酶，催化对甲砜基苯甲醛与l-苏氨酸进行反应，...
【专利技术属性】
技术研发人员：焦琦，徐晓岚，徐争，程占冰，王舒，田振华，
申请(专利权)人：弈柯莱生物科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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