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酶催化奎宁酮不对称还原合成(S)-3-奎宁醇
  • ISSN号:1006-687X
  • 期刊名称:《应用与环境生物学报》
  • 时间:0
  • 分类:TQ464[化学工程—制药化工] Q939.9[生物学—微生物学]
  • 作者机构:[1]天津科技大学生物工程学院,教育部工业发酵微生物重点实验室,天津300457, [2]中国科学院天津工业生物技术研究所,工业酶国家工程实验室,天津市生物催化技术工程中心,天津300308
  • 相关基金:国家重点基础研究发展计划(973计划)项目(2011CB710800)资助
中文摘要:

光学纯的3-奎宁醇是一种重要的手性医药中间体,目前已报道的通过酶催化3-奎宁酮的不对称还原几乎都是得到(R)-3-奎宁醇.在前期的工作中我们筛选获得一株能催化还原得到(S)-3-奎宁醇的红串红球菌(Rhodococcus erythropolis WY1406),其ee值达到99%.本研究从该红串红球菌中克隆得到6个3-奎宁酮还原酶基因,并将其转入到大肠杆菌BL21(DE3)中诱导表达,利用粗酶液检测它们催化3-奎宁酮还原的活性及立体选择性.结果发现其中两种酶Re QR-13和Re QR-25催化3-奎宁酮还原生成(S)-3-奎宁醇,ee值大于99%.此外还发现了能催化生成(S)-3-奎宁醇的ee值分别为83%、46%和57%的奎宁酮还原酶Re QR-18、Re QR-27和Re QR-28.其中表达Re QR-25的整细胞催化5 g/L的底物3-奎宁酮还原,转化率达93%.本研究为合成光学纯的(S)-3-奎宁醇提供了一种新的方法.

英文摘要:

Optically pure quinuclidinol is an important chiral pharmaceutical intermediate.The straightforward method of metal-catalyzed reduction to synthesize quinuclidinol does not meet the need of high optical purity for the product.Enzymatic reduction of quinuclidinone can give(R)-3-quinuclidinol with high optical purity.In our previous study,we identified a strain of Rhodococcus erythropolis WY1406,which catalyzed the reduction of quinuclidinone to produce(S)-3-quinuclidinol with 99% ee.In this study,6 quinuclidinone reductase genes were cloned from this strain and expressed in E.coli,which could produce(S)-3-quinuclidinol with quinuclidinone hydrochloride as a substrate.Among the reductases,Re QR-13 and Re QR-25 catalyzed the reduction of quinuclidinone to afford(S)-3-quinuclidinol with〉 99% ee.The who le E.coli cells expressing Re QR-25 gene catalyzed the reduction of 5 g/L quinuclidinone with 93% conversion in 14 h.This offers a new method for the synthesis of optically pure(S)-quinuclidinol.

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期刊信息
  • 《应用与环境生物学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院成都生物研究所
  • 主编:吴宁
  • 地址:成都市人民南路4段9号
  • 邮编:610041
  • 邮箱:biojaeb@cib.ac.cn
  • 电话:028-82890917
  • 国际标准刊号:ISSN:1006-687X
  • 国内统一刊号:ISSN:51-1482/Q
  • 邮发代号:62-15
  • 获奖情况:
  • 中国农业期刊金犁奖学术类一等奖(2006),* 中国期刊方阵双效期刊(2002年),* 四川省第二届优秀期刊(2000年),* 四川省一级学术期刊(1998年)
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国生物科学数据库,英国动物学记录,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:23016