生產(chǎn)手性氨的新氧化還原酶
尼古拉斯·特納教授和他的同事，上個月在《Science》上發(fā)表了他們最新的研究結(jié)果，是一種醇脫氫酶（ADH）和氨脫氫酶的組合，用于將消旋醇轉(zhuǎn)化為手性氨。此反應(yīng)在將醇轉(zhuǎn)換成酮的過程中生成一個NADH，而在后續(xù)的還原胺化反應(yīng)中NADH重新變成NAD+。
這三個酶的純度和性狀對這個反應(yīng)是非常重要的，而在提純后須將蛋白的His-Tag去除以獲得最優(yōu)活性與穩(wěn)定性。此凈化過程也將去除NADH氧化酶的活性。所使用的兩個ADH酶分別是Aromatoleum aromaticum ADH和Lactobacillus brevis ADH, 前者氧化S型醇，后者氧化R型醇。而氨脫氫酶則是通過蛋白質(zhì)工程改造而獲得的源自芽孢桿菌的苯丙氨酸脫氫酶。
圖1 消旋體醇轉(zhuǎn)換為手性胺
圖2 代表性底物
因?yàn)橥ㄟ^化學(xué)法將醇轉(zhuǎn)化成手性胺的步驟復(fù)雜，并且需要金屬催化，且有時反應(yīng)條件很苛刻，所以酶法反應(yīng)過程可能更加有經(jīng)濟(jì)效益。通常ee%超過99%，而轉(zhuǎn)化率則有時候可以達(dá)到90%，還提出假設(shè)：轉(zhuǎn)化為胺的過程可進(jìn)一步推進(jìn)反應(yīng)平衡往前進(jìn)方向反應(yīng)。
文獻(xiàn)：N. J. Turner “Conversion of alcohols to enantiopure amines through dual-enzyme hydrogen-borrowing cascades” Science , 2015 , 349(6255), 1525-1529
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