[发明专利]D-杂环氨基酸的合成方法、试剂盒及应用

说明书

本发明提供了一种D‑杂环氨基酸的合成方法、试剂盒及应用。该合成方法包括：采用SEQ ID NO:1所示的二氨基庚二酸脱氢酶将D‑杂环类的酮酸类化合物转化成D‑杂环氨基酸。采用本申请的二氨基庚二酸脱氢酶将D‑杂环类的酮酸化合物转化生成D‑杂环氨基酸，能够得到较高转化率和较高ee的非天然手性氨基酸，且采用该二氨基庚二酸脱氢酶进行合成的方法所用的工艺条件稳定，反应条件温和，整个生产过程中操作简单、污染较低，为人工合成D‑杂环氨基酸提供一种新的思路方法。

技术领域

本发明涉及非天然氨基酸的合成领域，具体而言，涉及一种D-杂环氨基酸的合成方法、试剂盒及应用。

背景技术

非天然手性氨基酸及其衍生物是多肽、类肽以及许多药物分子的重要组成单元，也是合成手性药物的关键中间体。目前，合成手性非天然的杂环氨基酸，主要是采用化学方法，包括使用贵重金属不对称催化氢化来对某一关键中间体实现单一构型的转化、使用手性试剂拆分消旋体、利用手性辅基不对称合成、使用手性原料的定向合成等方法。然而这些方法存在以下缺陷：1)使用贵重金属不对称催化氢化来对某一关键中间体实现单一构型的转化，其缺点是贵重金属不对称催化剂价格昂贵，反应需要大量有机溶剂，产物中有重金属残留且可能存在过度还原的副产物，而且因为合成的原料中含有杂环，常常会干扰贵重金属与配体的结合，造成催化效率不高；2)采用传统的手性拆分方法，得到消旋体中的一个异构体，会造成另外的原料浪费；3)利用手性辅基或手性原料的不对称合成，涉及到价格昂贵的手性原料、较长的合成路线以及大量的有机溶剂，而且对于某些杂环氨基酸的合成，得到的产品光学纯度不高，或者产品和杂质不易分离。

氨基酸根据手性分成D-氨基酸和L-氨基酸两种。天然氨基酸主要是以L型为主，现有技术中也有一些文献或专利报道采用生物酶合成L-非天然氨基酸的方法。D-杂环氨基酸是非天然氨基酸的一类，除了具有天然氨基酸的大部分功能外，还具有非天然氨基酸所不具备的优良性能，在药物合成(医药和农药)、食品及饲料等方面具有广泛的用途。但是，由于杂环氨基酸的性质比较特殊，现有技术通过化学法生产手性非天然氨基酸存在下列问题：一般需要手性金属催化剂、合成路线长、大量使用有机试剂而造成环境污染严重、生产成本高以及产物的光学纯度较难达到要求。目前还没有合适的通过生物酶的生物转化来合成D-杂环结构的氨基酸的报道。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种D-杂环氨基酸的合成方法、试剂盒及应用，以提供一种采用生物酶来生物合成D-杂环氨基酸的方法来提高选择性。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种D-杂环氨基酸的合成方法，该合成方法包括：采用SEQ ID NO:1所示的二氨基庚二酸脱氢酶将D-杂环类的酮酸类化合物转化成D-杂环氨基酸。

进一步地，D-杂环类的酮酸类化合物选自如下任意一种：

D-杂环氨基酸选自如下任意一种：

进一步地，上述合成方法包括：将D-杂环类的酮酸类化合物与氨基供体混合，在二氨基庚二酸脱氢酶及辅酶的作用下反应，得到D-杂环氨基酸。

进一步地，氨基供体选自甲酸铵或氯化铵。

进一步地，辅酶选自β-NADP⁺或β-NAD⁺。

进一步地，反应的pH为7.8～9.0，优选反应的温度为30～40℃。

进一步地，反应在缓冲液中进行，缓冲液选自Tris-HCl盐缓冲液、三乙醇胺缓冲液、磷酸盐缓冲液或硼酸-氢氧化钠缓冲液。