D-扁桃酸脱氢酶和L-亮氨酸脱氢酶级联催化的L-苯甘氨酸对映选择性生物合成

作     者：史红玲 王文杰 李祥 焦铸锦 刘钺 唐存多 阚云超 姚伦广 SHI Hongling;WANG Wenjie;LI Xiang;JIAO Zhujin;LIU Yue;TANG Cunduo;KAN Yunchao;YAO Lunguang

作者机构：南阳师范学院昆虫生物反应器河南省工程实验室和河南省南水北调中线水源区生态安全重点实验室河南南阳473061 南阳师范学院车用生物燃料技术国家重点实验室河南南阳473061 

出 版 物：《应用化学》 (Chinese Journal of Applied Chemistry)

年 卷 期：2020年第37卷第2期

页      面：168-174页

学科分类：081704[工学-应用化学] 07[理学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 070303[理学-有机化学] 0703[理学-化学] 

基　　金：国家自然科学基金(3190110303,31870917) 车用生物燃料技术国家重点实验室开放课题(KFKT2018003) 南阳师范学院青年项目(2018QN004)资助 

主　　题：L-苯甘氨酸 D-扁桃酸脱氢酶 L-亮氨酸脱氢酶 生物催化 级联反应 

摘      要：L-苯甘氨酸是重要的手性非天然α-氨基酸,可广泛用于合成多种食品添加剂及药物中间体,探索其绿色合成工艺具有重要的意义。本研究将新型高活性的D-扁桃酸脱氢酶(LhDMDH)和L-亮氨酸脱氢酶(EsLeuDH)偶联,在辅酶内循环的前提下,仅需较低浓度的辅酶即可实现生物催化D-扁桃酸合成L-苯甘氨酸。通过对加酶量、氧化型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD^+)浓度、NH+4浓度和底物浓度等因素进行优化,获得了一个最经济的反应条件:200 mmol/L的D-扁桃酸、6.5 kU/L的加酶量、0.1 mmol/L NAD^+、0.5 mol/L NH4^+的条件下、30℃,反应12h,在此条件下,产物的得率和对映体过量(e.e.)值分别可达98%和99%以上,具有较大的产业化潜力,为实现L-苯甘氨酸规模化的生物合成奠定了坚实的基础。