[发明专利]重组羰基还原酶突变体、基因、载体、工程菌及其应用

说明书

本发明公开了一种重组羰基还原酶突变体、基因、载体、工程菌及其应用，所述突变体是将SEQ ID NO.2所示氨基酸序列第95位、第144位或第156位进行单点突变获得的。本发明提供一种具有还原(S)‑6‑氯‑5‑羟基‑3‑氧代己酸叔丁酯的重组羰基还原酶突变体，该突变体相比于野生型酶在转化上述反应时催化活力和底物耐受性大大提高，反应进程耗时明显缩短。相比于化学法制备(3R,5S)‑6‑氯‑3,5‑二羟基己酸叔丁酯，本发明提供的技术所得产品立体选择性高，简化了繁琐的化学催化步骤，反应条件更加温和，对设备要求低，降低了反应成本，且对环境友好。

(一)技术领域

本发明属于生物制药和生物转化领域，具体涉及羰基还原酶突变体、突变体基因、含有该突变体基因的重组载体、该重组载体转化得到的重组基因工程菌以及其在制备(3R,5S)-6-氯-3,5-二羟基己酸叔丁酯中的应用。

(二)背景技术

立体选择性羰基还原酶(Specific Carbonyl Reducatase,SCR；Ketoreductase,KRED,E.C 1.1.1.x)属于氧化还原酶系，是一类能够催化醇和醛/酮之间双向可逆氧化还原反应的酶类，并且需要辅酶NAD(H)(烟酰胺腺嘌呤二核苷酸)或NADP(H)(烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸)作为氢传递体。NADH和NADPH作为电子供体参与其还原反应，NAD⁺和NADP⁺则作为电子受体参与其氧化反应。目前，根据文献报道的羰基还原酶一般属于短链脱氢酶超家族(Short-chain dehydrogenase/reductase,SDR)、中链脱氢酶超家族(Medium-chaindehydrogenase/reductase,MDR)、醛酮还原酶超家族(Aldo-keto reductase,AKR)等。虽然三者具有相似的催化功能，但在进化和结构上差异较大。羰基还原酶广泛分布于各类动物、微生物和植物中。微生物种类繁多、分布广，是羰基还原酶的主要来源，如：Pichiafinlandica、Clostridium ljungdahlii、Vibrio vulnificus、Candida glabrata、Serratia quinivorans、Polygonum minus、Arabidopsis thaliana、Oenococcus oeni、Serratia marcescens、Chryseobacterium sp.、Rhodococcus erythropolis、Candidamagnoliae、Lactobacillus jensenii和Lactobacillus coryniformis等。此外，极端微生物中也存在嗜极端环境的羰基还原酶，如来源于Thermococcus sibiricus、Thermococcusguaymasensis、Haloferax volcanii、Thermus thermophilus、Sulfolobusacidocaldarius、Carboxydothermus hydrogenoformans、Thermococcus kodakarensis、Thermotoga maritime、Koliella Antarctica、Pyrobaculum calidifontis和Halobacterium sp.等极端微生物的羰基还原酶。