吴哲明，金建强，郑仁朝

(1. 浙江工业大学 生物工程学院，浙江 杭州 310014；2. 浙江省生物有机合成技术研究重点实验室， 浙江 杭州 310014)

酰胺酶(amidase,EC 3.5.1.X)，又称酰胺水解酶(amidohydrolase)，是一类催化酰胺化合物水解生成相应羧酸和氨的重要水解酶。该酶促反应的本质是催化酰基从供体(酰胺)转移至受体(如水)，因此，当体系中存在比水亲核性更高的羟胺时，则生成相应的氧肟酸(图1)[1-3]。作为腈转化酶家族的重要成员，酰胺酶的底物谱很广，能够水解各种天然及人工合成的脂肪族、芳香族及杂环类酰胺。酰胺酶所具有的高立体选择性、广底物谱等特性使其在动力学拆分外消旋酰胺制备手性羧酸、手性酰胺衍生物及光学纯氨基酸等方面具有独特优势，正日益受到研究者的重视(表1)[4-7]。

酰胺酶最早由Kelly等[20]和Jakoby等[21]分别在Pseudomonasaeruginosa和P.fluorescens中发现，其来源十分广泛，存在于各类原核、真核微生物和动植物中[22-23]。其中，细菌是酰胺酶的主要来源，如红球菌属Rhodococcus[24-25]、假单孢菌属Pseudomonas[26]、嗜硫菌属Sulfolobus[27-28]、芽孢杆菌属Bacillus[29]、代尔夫特菌属Delftia[30-31]、克雷伯氏菌属Klebsiella[32]和苍白杆菌属Ochrobactrum[33]等。

图1 酰胺酶催化的水解和酰基转移反应Fig.1 The hydrolysis and acyl transfer reaction catalyzed by amidase

表1 酰胺酶催化的外消旋酰胺的立体选择性水解

1 酰胺酶的分类及结构

酰胺酶的种类很多，不同来源的酰胺酶结构和性质差异显著，目前仍未有一个系统的分类方法。根据不同的标准，酰胺酶有多种分类方式。根据底物特异性差异，可分为广谱类酰胺酶、α-氨基酰胺酶、脂肪族酰胺酶和芳香族酰胺酶等；根据酰胺酶基因上下游是否存在腈水合酶基因编码，可以分为与腈水合酶耦联的酰胺酶和非耦联的酰胺酶。……