亚胺还原酶在手性胺合成中的应用

作     者：杨璐 瞿旭东 YANG Lu;QU Xudong

作者机构：上海交通大学生命科学技术学院微生物代谢国家重点实验室教育部代谢与发育科学国际合作联合实验室上海200240 

基　　金：国家自然科学基金(31970054) 国家重点研发计划(2018YFC1706200) 

出 版 物：《合成生物学》 (Synthetic Biology Journal)

年 卷 期：2022年第3卷第3期

页      码：516-529页

摘      要：手性胺存在于许多生物活性物质中,是重要的手性助剂,同时也是合成天然产物及手性药物的关键中间体。2019年零售额前200名的药物中,含有手性胺结构的药物超过三成,因此发展高效、便捷合成手性胺化合物的方法是研究的重要方向。通过酶催化方法制备手性胺化合物,因具有高效性、环境友好性、经济效率高等优点,获得了学术界及工业界的广泛关注。本文所综述的亚胺还原酶(IREDs)是一类NAD(P)H依赖的氧化还原酶,可催化亚胺的不对称还原合成手性胺。IREDs具有催化效率高、区域及立体选择性强等优异的特性,在众多合成手性胺方法中脱颖而出,吸引了科研工作者的研究目光。近年来,随着生物信息学、结构生物学、高通量筛选方法的飞速发展和数据库的不断扩充,鉴定了许多不同功能的IRED,并在IRED的发现、分子改造、底物谱扩展和多酶级联应用等方面均取得了显著的成果,其中不乏一些具有工业应用价值。本文概述了IRED的结构特征及作用机理,着重介绍了IRED的分子改造和在多酶串联反应中的应用,以及在不对称催化手性胺生物合成中遇到的瓶颈、获得的突破和进展。此外还对酶法合成手性胺化合物实现工业化生产所面临的挑战及巨大潜力,以及新颖的人工生物合成途径设计对克服这些挑战的重要性进行了展望。

主 题 词：亚胺还原酶 手性胺 生物催化 酶工程 生物合成 

学科分类：0710[理学-生物科学类] 071010[071010] 081704[081704] 07[理学] 08[工学] 0817[工学-轻工类] 

D　O　I：10.12211/2096-8280.2021-054

馆 藏 号：203113452...