[发明专利]一种醇脱氢酶突变体及其应用

说明书

本发明公开了一种醇脱氢酶突变体及其应用，属于酶工程和微生物工程技术领域。本发明的醇脱氢酶突变体热稳定性高且不对称还原潜手性双芳基酮生产手性双芳基醇的催化效率和转化效率(即时空产率)高，因此，本发明的醇脱氢酶突变体在生产如(S)‑(4‑氯苯基)‑(吡啶‑2‑基)‑甲醇、(R)‑(4‑氯苯基)‑(吡啶‑2‑基)‑甲醇等的手性双芳基醇中具有极高的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种醇脱氢酶突变体及其应用，属于酶工程和微生物工程技术领域。

背景技术

手性双芳基醇是一类重要的手性化合物，可用于合成倍他司汀、罗托沙敏等多种药物，因此，手性双芳基醇在医药领域均具有广泛的应用。

目前，生产手性双芳基醇的方法主要为化学不对称合成法，此方法为以潜手性双芳基酮为原料，以trans-RuCl₂[(R)-xylbinap][(R)-daipen]、(S)-[Ru(BINAP)Cl₂]₂(NE₃)、(S,S)-6-CHOONa等为催化剂或以手性BINAL-H等为手性还原剂，在一定的条件下(高压)进行不对称还原反应以获得手性双芳基醇(具体可见参考文献“C.Y.Chen,et al.,Org.Lett.,2003,5,5039-5042”、“赵志全等,中国医药工业杂志,2006,37,726-727”、“B.G.Wang,et al,Org.Lett.,2017,19,2094-2097”以及公开号为CN101848893A、CN103121966A的专利申请文本)。

但是，化学不对称合成法所使用的催化剂或手性还原剂价格昂贵、反应需要高压条件且合成得到的产物光学纯度低，既不利于工业化生产，也不能满足药物对光学纯度的要求。

酶不对称还原法是指以潜手性双芳基酮为原料，以酶作为催化剂进行不对称还原反应以获得手性双芳基醇的方法。与化学不对称合成法相比，酶不对称还原法具有作用条件温和、成本低廉且合成得到的产物光学纯度高的优势，符合“可持续发展”、“绿色化学”、“环境友好制造”等工业发展的目标。因此，利用酶不对称还原法生产手性双芳基醇对实现手性双芳基醇的大规模工业化生产以及手性双芳基醇在医药领域的大规模应用具有重要意义。

现有的可用于不对称还原潜手性双芳基酮生产手性双芳基醇的酶主要为醇脱氢酶(Alcoholdehydrogenase，简称ADH，EC 1.1.1.1)，但是，大部分的醇脱氢酶热稳定性低，T₅₀¹⁵值不足50℃(具体可见参考文献：“Min Li,et al.,Applied and EnvironmentalMicrobiology.,2017,83,12,e00603-17”、“Xumin Gong,et al,ACS Catalysis,2019,9,1,147-153”)，这使得醇脱氢酶在工业生产温度下容易失活，并且，大部分的醇脱氢酶不对称还原潜手性双芳基酮生产手性双芳基醇的转化效率低，时空产率低下，S/C不高(具体可见参考文献：“Xumin Gong,et al,ACS Catalysis,2019,9,1,147-153”、“Jieyu Zhou,et al,J.Am.Chem.Soc.2018,140,12645-12654”)，这大大阻碍了利用酶不对称还原法生产手性双芳基醇的工业化进程。

因此，急需找到热稳定性高且不对称还原潜手性双芳基酮生产手性双芳基醇的转化效率高的醇脱氢酶以早日实现手性双芳基醇的大规模工业化生产以及手性双芳基醇在医药领域的大规模应用。

发明内容

[技术问题]

本发明要解决的技术问题是提供一种热稳定性高且不对称还原潜手性双芳基酮生产手性双芳基醇的转化效率高的醇脱氢酶(Alcoholdehydrogenase，简称ADH，EC1.1.1.1)。

[技术方案]