迭代饱和突变提高卤醇脱卤酶HheAAM催化制备6-氰基-3,5-二羟基己酸叔丁酯的酶活

摘要

(3R,5R)-6-氰基-3,5-二羟基己酸叔丁酯(A7)是合成降血脂药物阿托伐他汀钙的关键手性中间体,利用卤醇脱卤酶催化(3R,5S)-6-氯-3,5-二羟基己酸叔丁酯(D3)的脱卤氰化反应制备A7是很有潜力的合成方法.现有研究存在的主要问题是卤醇脱卤酶种类少,对底物D3的催化活性很低,且鲜见有关脱卤酶分子改造提高其对D3催化活性的报道.本研究利用基因挖掘技术获得了一个对D3表现出较高催化活力的卤醇脱卤酶HheAAM(来源于Agromyces mediolanus sp.),运用定向进化和半理性设计方法确定了4个影响酶活的关键位点(84、88、136、144位),然后使用迭代饱和突变(ISM)策略对这4个位点进行组合突变,突变株M4-HheAAM(84S-88L-136T-144C)的比酶活为0.89 U·mg-1,是野生型HheAAM(Wt-HheAAM)的13倍,对D3的催化活性得到了显著的提高.