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迭代饱和突变提高卤醇脱卤酶HheA_(AM)催化制备6-氰基-3,5-二羟基己酸叔丁酯的酶活被引量：2: 2018年; (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HheA_(AM) (来源于Agromycesmediolanus 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-HheA_(AM)(84S-88L-136T-144C)的比酶活为0.89U·mg-1,是野生型HheA_(AM)(Wt-HheA_(AM))的13倍,对D3的催化活性得到了显著的提高。; 王露徐刚杨立荣吴坚平; 关键词：酶活

S-2-氯丙酸脱卤酶的定向进化及其应用被引量：3: 2012年; 为提高S-2-氯丙酸脱卤酶的活力,通过易错PCR的方法将源于假单胞菌(Pseudomonas sp.CGMCC 3267)的脱卤酶(DehII)进行定向进化,进化酶DehII-B2的比活提高3.9倍。同源模建两者的三维结构,并与底物进行分子对接。结果表明,突变位点为A7I,进化酶DehII-B2的结合能比原始酶降低了1.4kcal/mol,活性中心Asp10与底物α碳原子的距离缩短了0.321 6nm,因而加快了酶反应速率、提高了酶比活。目前,该酶的比活高于实验室已得酶。与原始酶相比,其最适温度和热稳定性略有增加,最适pH和pH稳定性没有明显变化。对该酶的应用做了初步的探索,结果表明在40℃,60mmol/L底物浓度下反应10h,转化率达到49.6%,ees>99.9%,因此该酶有一定的应用价值。; 刘鹏林春娇杨立荣徐刚吴坚平; 关键词：2-氯丙酸脱卤酶定向进化分子对接

S-2-氯丙酸脱卤酶在毕赤酵母中的重组表达被引量：1: 2013年; 根据S-2-氯丙酸脱卤酶的基因序列设计引物,克隆重组大肠杆菌中的S-2-氯丙酸脱卤酶基因。将目的基因片段构建到pPIC9K载体,经Sac I单酶切后转化到毕赤酵母GS115中,通过G418抗性YPD平板筛选高拷贝重组子,甲醇诱导成功实现胞外活性表达。重点考察了基因拷贝数和甲醇浓度的影响,结果表明重组子含有12个拷贝,甲醇浓度为1%时较佳,重组脱卤酶的酶活可达236U/L。重组毕赤酵母具有很好的遗传稳定性。对该酶最适反应温度及pH进行研究,表明其最适反应温度为50℃,最适pH为9.5。; 秦迎春杨立荣徐刚吴坚平; 关键词：毕赤酵母

(3R)-2-羧乙基-3-氰基-5-甲基己酸乙酯水解酶产生菌的筛选与产酶条件优化被引量：1: 2011年; 以2-羧乙基-3-氰基-5-甲基己酸乙酯为唯一碳源,采用手性气相法检测,筛选到一株能产对映选择性水解酶的假单胞菌Pseudomonas CGMCC No.4184。该菌产的水解酶能优先水解R型底物产生(3R)-2-羧乙基-3-氰基-5-甲基己酸,产物对映体过量值达到90%以上。对菌株Pseudomonas CGMCC No.4184的产酶条件进行了研究,结果表明该菌产酶最适温度为30℃,最适pH为7.4。通过单因素试验、Plackett-Burman试验和响应面法研究并优化了产酶培养基组成,使酶活提高到33.43 U/L,比初始酶活(15.92 U/L)提高了2.1倍。利用静息细胞催化水解底物,当底物浓度和静息细胞干重分别为5 g/L和8 g/L时,在pH 7.4的磷酸缓冲液中反应48 h(温度30℃,摇床转速200 r/min),转化率为56.3%,底物对映体过量值达到98.3%,较好地实现了拆分制备(3S)-2-羧乙基-3-氰基-5-甲基己酸乙酯的目标。; 吴薇杨立荣徐刚吴坚平; 关键词：对映选择性

来自假单胞菌ZJU26的R-2-氯丙酸脱卤酶的手性识别过程研究被引量：1: 2014年; 立体选择性是2-卤代酸脱卤酶最重要的性质之一,但目前其手性识别过程尚不明确,对其进行研究和解析具有重要意义。以来自假单胞菌ZJU26的R-2-氯丙酸脱卤酶dehDIV-R为模型,研究了R-2-卤代酸脱卤酶的手性识别过程。首先通过测定反应产物的构型,确定dehDIV-R催化底物为SN2反应。通过Discovery Studio 3.0对dehDIV-R进行同源模建及底物分子对接,由对接结果和序列比对确定dehDIV-R立体选择性的关键位点Asn236,预测dehDIV-R的立体选择性与反应时底物到达反应位置的空间位阻密切相关。对dehDIV-R进行虚拟突变,将Asn236位点突变成具有不同空间位阻的残基Ala和Ser,并分别与底物分子进行分子对接,预测突变酶的立体选择性。根据预测结果,对Asn236氨基酸残基进行定点突变,发现在Asn236突变为Ala后的A1酶显示出对RS底物的活力;在Asn236突变为Ser后的S1酶显示出与原始酶相反的立体选择性,实现了立体选择性的反转。与模型的预测结果相符,证明了模型的合理性。; 张滢潭杨立荣徐刚吴坚平; 关键词：分子对接

X射线衍射晶体法解析脱卤酶DehDIV-R结构的研究被引量：1: 2018年; R-2-卤代酸脱卤酶能立体选择性水解R-2-卤代酸。解析酶的单晶结构对提高酶的选择性和活性提供了直接的结构指导,是目前酶结构领域研究的前沿。以实验室前期得到的来自假单胞菌ZJU26的R-2-氯丙酸脱卤酶（Deh DIV-R）为研究对象,采用X射线衍射晶体法进行结构解析。采用pp SUMO载体融合表达Deh DIV-R蛋白,依次通过Ni-NTA亲和层析、透析酶切、二次NiNTA亲和层析以及凝胶过滤层析纯化得到单一条带,且均一性好的蛋白。接着对结晶条件进行初筛与优化,得到的最佳结晶条件为0.1mol/L HEPES p H 7,12%PEG 6 000,0.2mol/L Mg Cl2,8mmol/L CHAPS。晶体在上海同步辐射光源BL18U1线站上收集衍射数据,采用分子置换法成功解析获得了分辨率为2.35的Deh DIV-R的晶体结构。Ramachandran图表明98.02%的氨基酸位于最适区,证明了该结构的合理性。Deh DIV-R的纯化、结晶以及结构解析为进一步深入了解其结构和功能奠定了基础。; 童超迪吴坚平杨立荣徐刚; 关键词：纯化 X射线衍射

R-2-氯丙酸脱卤酶的定向进化被引量：1: 2013年; 通过易错PCR手段将R-2-氯丙酸脱卤酶定向进化,并使用基于Cl-浓度显色反应的高通量筛选得到有效突变子库,发现突变子DehDIV-G2和DehDIV-E7的酶比活力分别提高25.2%和38.7%。通过SYBYL对酶与底物进行分子对接显示,DehDIV-G2的活化能下降0.961 4 kJ/mol,DehDIV-E7的活化能下降2.549 8 kJ/mol。由于酶和底物R-2-氯丙酸的活化能下降,亲和能力提高,从而提高酶的比活力。; 秦迎春刘鹏杨立荣徐刚吴坚平; 关键词：2-氯丙酸脱卤酶定向进化分子对接

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国家自然科学基金(21076187)