[发明专利]一组新型酯酶及其应用

说明书

本发明涉及一组新型酯酶及其应用，具体地，涉及一组对布洛芬类药物具有立体选择性嗜热酯酶及其应用。本发明利用布洛芬的酯化衍生物作为筛选底物，利用微流控双色荧光筛选体系对嗜热酯酶进行多轮定向进化改造，获得了一组立体选择性显著提升的酯酶。本发明还涉及了所述酯酶在制备以布洛芬为代表的芳基丙酸类分子衍生物中的应用。

技术领域

本发明属于生物制药领域，具体地，本发明涉及一组新型酯酶及其应用，更具体地，涉及一组具有立体选择性的新型酯酶及其在制备非甾体类抗炎药中的应用。

背景技术

嗜热酯酶AFEST(Archaeoglobus fulgidus esterase，AFEST)由Giuseppe Manco等人于2000年从来自意大利温泉的嗜热古菌Archaeoglobus fulgidus中克隆出来，该酶具有良好的热稳定性，其最适催化温度为85℃，该酶具有较为广泛的底物谱，最适底物为C4-C6的短链脂肪酸酯。

作为酯酶，AFEST具有一系列工业应用潜力，在食品、精细化工、洗涤剂、医药、油脂、能源等工业领域有着潜在的应用。

布洛芬药物是一类常见的非甾体抗炎药，具有非常广阔的市场，年产量高达两万吨。布洛芬类药物是2-芳基丙酸的衍生物，为手性分子，异丙基布洛芬是最常规的布洛芬药物之一，其中的主要药效来自于其S型对映体，而R型对映体药效作用较低，且具有胃肠道刺激性等副作用。目前市场上的异丙基布洛芬多数以外消旋体的形式出售，但随着人们对药物安全性要求的提高，尤其在儿童用药方面，越来越倾向于去除药物中的R型成分，仅保留S型的药效成分。这便要求对布洛芬进行对映体拆分，而酶法拆分具有高效、环境友好等特点。酶法拆分的一种重要方法就是先将外消旋体酯化后，利用酶的立体选择性，选择性水解一种对映体。

综上，亟需找到一种水解酯酶筛选的方法，以获取催化活性高和立体选择性好的酯酶突变体，进而应用于布洛芬类药物的手性拆分中，得到单一构型的S或R型产物。

发明内容

本发明的目的在于提供一组新型酯酶及其应用。

在本发明的第一方面，提供一种酯酶，其特征在于，所述酯酶与SEQ ID No:2具有不低于80％的氨基酸序列一致性，且包含以下至少一个或多个位置的突变，所述的突变位点包括SEQ ID No:2的第8、11、13、37、41、49、81、87、88、89、90、203、206、209、211、216、257、284或302位中的至少一个或者其相应的位置。

优选地，所述的氨基酸序列一致性不低于90％，更优选地，不低于95％。

所述的突变为在所述的突变位点上发生取代、插入或删除一个或多个氨基酸残基。

所述的酯酶对以2-芳基丙酸类分子具有立体选择性；所述的2-芳基丙酸类分子为以2-芳基丙酸为母核的化合物，包括但不限于，异丙基布洛芬、酮洛酚、氟比洛芬、苯氧洛酚、萘普生等布洛芬类化合物；

所述的2-芳基丙酸类分子还可以包括其他非布洛芬类的2-芳基丙酸类化合物。

优选地，所述的突变为取代突变，至少包含以下一个或多个氨基酸残基的取代：

第8位脯氨酸被亮氨酸取代；

第11位酪氨酸被天冬酰胺取代；

第13位亮氨酸被组氨酸取代；

第37位天冬酰胺被丝氨酸取代；

第41位谷氨酸被赖氨酸取代；

第49位谷氨酰胺被亮氨酸取代；

第81位缬氨酸被丙氨酸取代；

第87位甘氨酸被丝氨酸取代；

第88位甘氨酸被精氨酸取代；