双羰基还原酶、其编码基因及应用制造技术

本发明专利技术公开了一种双羰基还原酶、其编码基因及应用。该双羰基还原酶具有下列之一的氨基酸序列：1)SEQ NO.1的氨基酸序列；2)将SEQ NO.1的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸的取代、和/或缺失、和/或添加，且具有将

Double carbonyl reductase, its coding gene and Application

The invention discloses a double carbonyl reductase, a coding gene and an application thereof. The amino acid sequence of the two carbonyl reductase has one of the following: 1) the amino acid sequence of SEQ NO.1; 2) the amino acid sequence of SEQ NO.1 by one or several amino acid substitutions, and / or missing, and / or add, with

【技术实现步骤摘要】
双羰基还原酶、其编码基因及应用
本专利技术涉及生物催化合成
，具体而言，涉及一种双羰基还原酶、其编码基因及应用。
技术介绍
手性醇是一类重要的中间体化合物，广泛应用于手性药物和其他手性精细化学品的合成。3R，5S-二羟基-6-苄氧基-己酸叔丁酯是3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A还原酶的抑制剂他汀类降血脂药物的关键手性中间体，可以通过化学合成和生物催化合成的方法制得。然而，通过化学合成3R，5S-双羟基产物存在下列问题：一般需用手性金属催化剂，生产成本高；产物的光学纯度较难达到要求；大量使用有机溶剂，造成环境污染严重。采用生物催化合成这类化合物是一种有效的方法，即将含有羰基的底物通过特定的酶催化还原为相应的手性醇。Wolberg等利用细菌Lactobacllusbrevis将一种β，δ-双羰基底物中的δ-羰基还原成δ-羟基，ee为98.1％；去氧核糖-5-磷酸醛缩酶(DERA)能够以乙醛和氯乙醛为底物，通过两步醛缩反应同时引入两个手性中心得到3R，5S-双羟基产物，ee>99.9％，de＝96.6％，但去氧核糖-5-磷酸醛缩酶催化反应生产成本较高。Guo等利用AcinetobacterspeciesSC13874还原制备得到3R，5S-二羟基-6-苄氧基-己酸酯，但de＝63.3％。也有报道腈基水解酶通过对3-羟基戊二腈去对称化得到单羟基中间体R-4氰基-3-羟基丁酸，再经过多步反应得到3R，5S-二羟基-6-苄氧基-己酸酯。可见，通过生物催化方法合成3R，5S-双羟基产物的现有技术也仍存在一些技术问题：腈水解酶反应路线较长难度较大，成本较高；Wolberg等利用细菌Lactobacllusbrevis合成方法中需用其他方法引入另一个手性中心；利用去氧核糖-5-磷酸醛缩酶(DERA)合成方法中需要用酶量较大，底物抑制作用很强并且初始反应原料为易燃易爆试剂，工业化生产难度较高。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种双羰基还原酶、其编码基因及应用，以简化3R，5S-二羟基化合物的合成步骤，降低生产污染和生产成本。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种双羰基还原酶。该双羰基还原酶具有下列之一的氨基酸序列：1)SEQNO.1的氨基酸序列；2)将SEQNO.1的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸的取代、和/或缺失、和/或添加且具有将立体选择性地还原为功能的由SEQNO.1衍生的氨基酸序列，且SEQNO.1衍生的氨基酸序列与SEQNO.1具有80％以上的同源性，其中，R1选自芳香基、烷基、环烷基、烷基取代的芳香基、卤素取代的芳香基、芳烷杂环基、环状杂烷基或环状杂烷化烷基，R2选自烷基、环烷基、卤烷基或卤环烷基。根据本专利技术的另一个方面，提供一种上述双羰基还原酶的编码基因。进一步地，上述编码基因，具有下述之一的脱氧核苷酸序列：1)SEQNO.2的脱氧核苷酸序列；2)与SEQNO.2的脱氧核苷酸序列具有80％同源性且编码的蛋白质具有将立体选择性还原为功能的脱氧核苷酸序列。根据本专利技术的再一个方面，提供一种含有上述双羰基还原酶的编码基因的重组表达载体。根据本专利技术的又一个方面，提供一种含有上述双羰基还原酶的编码基因的转基因细胞系。根据本专利技术的再一个方面，提供一种含有上述双羰基还原酶的编码基因的转基因重组菌。根据本专利技术的又一个方面，提供一种上述双羰基还原酶在将立体选择性还原为中的应用。进一步地，双羰基还原酶在制备3R，5S-二羟基-6-苄氧基-己酸叔丁酯中的应用。进一步地，为采用本专利技术的双羰基还原酶(Diketoreductase，DKR)为生物催化剂，可以一步还原二酮底物，制备得到单一光学纯度的3R，5S-二羟基化合物，将其应用到合成他汀类药物中间体，得到ee值为99％，de值为93％左右的3R，5S-二羟基化合物，简化了合成步骤，降低了生产污染和生产成本，适合于大规模工业化生产。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本专利技术。本专利技术的羰基还原酶基因来源于Mycobacteriumfortuitumsubsp.fortuitumDSM46621该羰基还原酶具有双羰基还原酶的功能。根据本专利技术一种典型的实施方式，提供一种双羰基还原酶。该双羰基还原酶具有下列之一的氨基酸序列：1)SEQNO.1的氨基酸序列(SEQNO.1为：MTNSVKTVTVLGTGVLGSQIAFQSAFKGFTVTAYDINDEVLEAAKARFEKLAETYANEVPDARDGKAREALGRLTLTSDLKAAVADADLVIEAIPEILDLKRETYQKLGDLAPAKTIFATNSSTLLPSDLKDSTGRPDKFLALHFANRVWQFNTAEIMGTADTDPSVFAAVVEFAKAIGMVPIELHKEKAGYVLNSLLVPFLNAAAELAAGGYADPSAVDDTWRIATGAPVGPFQIYDIIGLTTPYNIMANGDAEAQKLAAWLKENYIDKGKLGLASGEGFYKYN)；2)将SEQNO.1的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸的取代、和/或缺失、和/或添加且具有将立体选择性还原为功能的由SEQNO.1衍生的氨基酸序列，其中，R1选自芳香基，R2选自烷基。采用本专利技术的双羰基还原酶(Diketoreductase，DKR)为生物催化剂，可以一步还原二酮底物，制备得到单一光学纯度的3R，5S-二羟基化合物，将其应用到合成他汀类药物中间体，简化了合成步骤，降低了生产污染和生产成本，适合于大规模工业化生产。根据本专利技术一种典型的实施方式，提供一种上述双羰基还原酶的编码基因，该编码基因具有下述之一的脱氧核苷酸序列：1)SEQNO.2的脱氧核苷酸序列(SEQNO.2为：ATGACGAACTCCGTGAAGACGGTGACCGTTCTCGGGACCGGAGTGCTCGGTTCCCAGATCGCGTTCCAATCCGCGTTCAAGGGTTTCACCGTCACCGCGTACGACATCAATGATGAGGTTCTCGAAGCGGCCAAAGCGCGGTTCGAGAAGCTGGCCGAGACCTACGCCAACGAGGTACCCGACGCGCGTGACGGCAAGGCCCGGGAAGCGTTGGGCCGGCTCACGCTGACCTCCGACCTGAAGGCAGCGGTGGCCGACGCCGATCTGGTGATCGAGGCGATCCCGGAGATCCTCGATCTCAAGCGGGAGACCTACCAGAAGCTCGGGGACCTCGCGCCGGCCAAGACCATCTTCGCCACCAACTCCTCGACGCTGCTGCCCAGCGACCTCAAGGATTCCACCGGCAGGCCCGACAAGTTCCTGGCACTGCACTTCGCAAACCGGGTGTGGCAGTTCAACACTGCCGAGATCATGGGGACCGCGGACACCGACCCGAGCGTTTTCGCCGCGGTGGTCGAGTTCGCCAAGGCCATCGGGATGGTGCCGATCGAGCTGCACAAGGAGAAGGCCGGCTACGTCCTCAACTCACTTCTGGTCC本文档来自技高网...

【技术保护点】
双羰基还原酶在将

【技术特征摘要】
1.双羰基还原酶在将立体选择性还原为中的应用；其中，R1选自芳香基、烷基、环烷基、烷基取代的芳香基、卤素取代的芳香基、芳烷杂环基、环状杂烷基或环状杂烷化烷基，R2选自烷基、环烷基、卤烷基或卤环烷基，所述双羰基还原酶的氨基酸序列如下列氨基酸序列之一：SEQIDNO.1、SEQIDNO.8、SEQIDNO.12、SEQIDNO.16或SEQIDNO.20所示的氨基酸序列。2.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪浩，詹姆斯·盖吉，陈朝勇，周炎，高峰，吕彤，郭莉娜，
申请(专利权)人：凯莱英医药集团天津股份有限公司，凯莱英生命科学技术天津有限公司，天津凯莱英制药有限公司，凯莱英医药化学阜新技术有限公司，吉林凯莱英医药化学有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12