羰基还原酶的克隆、异源表达及其在(R)-2-羟基-4-苯基丁酸乙酯合成中的应用
2021-11-05庞凯南王鑫情朱佳妮来婉琪刘锐华邵飞鸿黄一帆
生物加工过程 2021年5期
庞凯南,王鑫情,朱佳妮,来婉琪,刘锐华,邵飞鸿,黄一帆,罗 希
(台州学院 生物质资源研究所,浙江 台州 318000)
随着人们生活水平的提高,心血管疾病的发病率和死亡率逐年上升,已成为危害人类健康的头号杀手,其中高血压是导致患者死亡的主要原因之一[1]。普利类药物,如卡托普利、依那普利、贝那普利、赖诺普利和雷米普利等,能抑制体内血管紧张素转换酶活性,切断肾素-血管紧张素-醛固酮系统,阻断血管紧张素Ⅱ的形成,从而达到扩张血管、降低血压的作用,是目前市场上治疗高血压的主要药物[2-3]。(R)-2-羟基-4-苯基丁酸乙酯(R-HPBE)是制备普利类药物的关键手性中间体[4]。
近年来,一系列化学和生物过程被用于合成R-HPBE。化学法多采用过渡金属催化剂和多步溶剂萃取,产物分离纯化困难、反应条件苛刻、产物光学纯度差。而生物合成法具有立体选择性高、环境友好、反应条件温和等突出优势,更符合绿色合成要求,因而受到了广泛的关注[5]。微生物来源广泛、生长周期短且具有丰富的多样性,是廉价易得的生物催化剂,可催化2-氧代-4-苯基丁酸乙酯(OPBE)不对称还原制备R-HPBE。但微生物细胞内多种不同立体选择性还原酶共存且酶表达量低,使得产物光学纯度不高,产物累积浓度也普遍较低[6]。大肠杆菌(Escherichiacoli)易于操控,重组蛋白表达量约占细胞内总表达量的55%,常用作异源基因表达宿主[7]。已有多种不同来源的羰基还原酶在大肠杆菌中表达,高效催化OPBE不对称还原,获得光学纯R-HPBE。如……
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