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天津工业生物所在腈水解酶改造及手性γ-氨基丁酸前体化合物合成方面取得新进展
  发布时间欺隆:2019-06-27    供稿部门家:生物催化与绿色化工实验室

  手性γ-氨基丁酸类化合物具有镇静伍、催眠船感凌、抗惊厥澎刻、降血压等生理作用佰疲,在神经系统药物开发中占有重要地位嘘寡港,已上市药物有(S)-普瑞巴林 (Lyrica)饶纷肋、(R)-巴氯酚 (Lioresal) 等藤斜。3-取代-4-氰基丁酸是合成手性γ-氨基丁酸类化合物的前体传从,可由腈水解酶立体选择性水解二腈类化合物获得晨檬。现有工艺腈水解酶催化活性低暑眠、光学选择性不强害骇,不能满足工业上的高催化效率咐、高立体选择性的生产要求齐负。 

  中科院天津工业生物技术研究所朱敦明研究员邓、吴洽庆研究员带领的生物催化与绿色化工团队室但,将来源于Synechocystis sp. PCC 6803的腈水解酶SsNIT与底物3-(4-氯苯基)-戊二腈进行分子对接誊锋,采用半理性设计及饱和突变的方法娥确,获得一个对3-取代戊二腈类化合物展现优良水解活性及更高立体选择性的突变体梁搂。转化实验表明阮懈绕,突变体催化水解3-取代戊二腈类化合物红,最高时空产率超过野生型酶30倍以上泼曹。通过进一步模拟分析发现砍,腈水解酶底物结合口袋发生了改变时抱,被扩大的活性中心区域及活性口袋入口是突变体酶活性提高的原因围匆。该研究为高效率参、高立体选择性合成手性光学纯γ-氨基丁酸类原料药奠定了坚实的基础霉。相关研究成果已于221日在Catalysis Science & Technology(2019, 9, 1504–1510)上发表磊攘,612日被期刊编辑选入2019年度期刊HOT文章(2019 Catalysis Science & Technology HOT Articles)吐饭净。 

  该研究工作得到国家自然科学基金(No. 21572261)蒜檬傻、中国科学院青年创新促进会(No. 2016166)及天津市科委(15PTCYSY00020彩、15PTGCCX00060)的支持蔑蛋烷。研究团队的于珊珊实习研究员和姚培圆副研究员为论文并列第一作者类题郊。 

  文章链接 

腈水解酶及其突变体催化水解3-取代戊二腈类化合物 

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