醇脱氢酶KpADH的127位点对催化活性和对映选择性的影响

摘要：

醇脱氢酶可用于合成手性化合物,在医药、材料等领域应用广泛.来源于多孢克鲁维酵母(Kluyveromyces polysporus)的醇脱氢酶KpADH同时具有还原(4-氯苯基)-(吡啶-2-基)-甲酮(CPMK)和氧化异丙醇、1,4-丁二醇的活性.通过分子对接和结构分析,发现Y127是紧靠底物的关键位点.本文通过对127位点定点饱和突变来提高催化活性和对映选择性,突变体Y127V和Y127I还原CPMK的比活力达到95.0U/mg和84.0U/mg,分别是野生型的6.5倍和5.8倍,突变体Y127L催化CPMK生成(R)-(4-氯苯基)-(吡啶-2-基)-甲醇[(R)-CPMA]的e.e.值由82％提高到99.2％.同时,127位点的突变提高了对醇类底物的氧化活性,突变体Y127I对异丙醇的比活力是野生型的1.46倍,而Y127C更青睐于对1,4-丁二醇的催化氧化,其比活力是野生型的3.00倍.分子间作用力分析表明,Y127L与底物CPMK间增加的氢键和π-π作用力稳定了底物构象,进一步提高了还原CPMK的对映选择性.本文为醇脱氢酶KpADH的分子改造和机制解析提供了指导,提高了该酶的工业应用潜力.

关键词：醇脱氢酶、定点饱和突变、比活力、对映选择性、生物催化

所属期刊栏目：38

分类号：Q554(酶)

资助基金：国家轻工技术与工程一流学科计划LITE2018-07;国家自然科学基金21506073

在线出版日期：2020-01-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：5504-5511