[发明专利]一种生物催化甘油产1，3-丙二醇的方法

权利要求书

1.一种生物催化甘油产1，3-丙二醇的方法，其特征在于：在缓冲体系中，以NAD类似物为介导，甘油脱水酶、维生素B₁₂、NAD类似物依赖型1，3-丙二醇脱氢酶PDOR、再生NAD类似物的NAD类似物依赖型氧化还原酶、再生底物存在下，以甘油为原料生产1，3-丙二醇；所述1，3-丙二醇脱氢酶PDOR基因来源于克雷伯氏菌属，其为序列2所示的氨基酸序列突变体，所述NAD类似物依赖型1，3-丙二醇脱氢PDOR的突变体为

PDOR多位点突变PDOR-G43K/G186P/L191F，PDOR-G43D/L44F/G186P/L191Y，PDOR-T143I/G186P，PDOR-G183M/K187N，PDOR-T142C/G186W，PDOR-L44N/T143Y/G187R/，PDOR-L44N/T142K/L191C，或PDOR-L44N/T142K/L191G中的一种或两种以上；所述NAD类似物为NCD，NFCD，NClCD，NBrCD，NMeCD，NGD，NTD和NUD中的一种或两种以上，具体结构式如下：

。

2.按照权利要求1所述的方法，其特征还在于：所述用于再生NAD类似物的NAD类似物依赖型氧化还原酶，为可催化还原NAD类似物为NADH类似物的突变活性蛋白质，选自：亚磷酸脱氢酶，苹果酸酶，乳酸脱氢酶，甲酸脱氢酶，甲醛脱氢酶，或甲醇脱氢酶中的一种或两种以上；

所述再生NAD类似物的氧化还原酶对应再生底物选自亚磷酸化合物，苹果酸化合物，D-乳酸化合物，甲酸化合物，甲醛，甲醇，乙醇，丙醇或丁醇中的一种或两种以上；

其中，亚磷酸化合物为亚磷酸，亚磷酸盐，氘代亚磷酸或氘代亚磷酸盐中的一种或两种以上；

苹果酸化合物为苹果酸、苹果酸盐、氘代苹果酸、氘代苹果酸盐中的一种或两种以上；

甲酸化合物为甲酸，甲酸盐，氘代甲酸或氘代甲酸盐中的一种或两种以上；

D-乳酸化合物为D-乳酸，D-乳酸盐，氘代D-乳酸或氘代D-乳酸盐中的一种或两种以上。

3.按照权利要求2所述的方法，其特征还在于：所述经过突变可再生NAD类似物的氧化还原酶突变体为：

亚磷酸脱氢酶突变体选自psPDH-L151V/D213Q，rsPDH-I151R，rsPDH-I151R/E213C或rsPDH-I151R/I218F中的一种或两种以上；

苹果酸酶突变体选自ME-L310R/Q401C，ME-L310R中的一种或两种；

乳酸脱氢酶突变体选自DLDH-V152R；

甲酸脱氢酶突变体选自cboFDH-G171Y，cboFDH-I170T/A229S，cboFDH-G171R/G234F，cboFDH-H23S/L257R或cboFDH-S380N/C255Q中的一种或两种以上；

甲醛脱氢酶突变体选自FaDH-G216R/L236L，FaDH-L218N/R267K，FaDH-G216S/L236W/R267P或FaDH-R267T/L236P中的一种或两种以上；

甲醇脱氢酶突变体选自MDH-Y172R/G173S，MDH-A238E/N240E或MDH- Y172T/A238E/N240E中的一种或两种以上。

4.按照权利要求1所述产1，3-丙二醇的方法，其特征还在于：所述缓冲体系为pH 6–10的缓冲液体系，反应温度15 °C–40 °C，反应时间10 min–300 min；甘油浓度为0.1 mM−1000mM，甘油脱水酶浓度为4 μg/mL−500 μg/mL，维生素B₁₂浓度为1 mM−40 mM，再生NAD类似物的NAD类似物依赖型氧化还原酶的浓度为4 μg/mL−500 μg/mL，NAD类似物的浓度为0.01 mM−20 mM，NAD类似物依赖型1，3-丙二醇脱氢酶PDOR浓度为4 μg/mL−500 μg/mL，再生底物浓度为0.1 mM−100 mM，可得产物1，3-丙二醇。

5.按照权利要求1所述产1，3-丙二醇的方法，其特征还在于：甘油脱水酶来源于肺炎克雷伯菌，大肠杆菌，弗氏柠檬菌，短乳杆菌，梭菌属巴氏梭菌，布氏乳杆菌中的一种或两种以上组合。