近年生物酶催化的理论和技术体系日臻完善，在手性药物的合成中取得了巨大的成功，如酮还原酶在他汀类药物的应用（辉瑞公司的阿托伐他汀）、转氨酶在DPP4抑制剂中的应用（默克公司的西他列汀），特别是模拟细胞复杂多酶体系的多酶级联反应在有机合成中的应用更是近期国际化学合成领域研究的热点。

我校游松教授领导的生物催化和生物转化研究室长期开展以基因工程、蛋白质工程为基础的酶催化手性药物合成的研究，先后在Journal of Natural Products，Catalysis Communications，Applied Microbiology and Biotechnology,Gene和Biotechnology Letters学术期刊上发表多篇相关研究论文，其中一篇文章被国际一流杂志Journal of the American Chemical Society引用2次。近期该课题组与东京大学药学部阿部郁朗教授合作在美国化学会旗下的ACS Catalysis杂志（影响因子9.3）发表了题为：“Engineering of Candida glabrataKetoreductase 1 for Asymmetric Reduction of α-Halo Ketones”的文章，秦凤玉（硕博连读博士一年级）和秦斌副教授为共同第一作者，游松教授为通讯作者，沈阳药科大学为第一作者单位。

光学纯的卤代醇是一类重要的药物中间体，该类化合物可以通过生物催化还原α-卤代酮高效地获得。该论文研究中，以X光晶体衍射方法获得来源于光滑假丝酵母的酮还原酶（Candida glabrataKetoreductase 1, CgKR1）的三维结构数据，并结合计算机模拟、理性设计，对CgKR1的两个氨基酸残基（Phe92与Tyr208）进行突变，从中获得了针对α-卤代酮活性提高的突变体，更重要的是所得突变体的立体选择性由野生型的符合Prelog规则逆转为自然界不常见的Anti-Prelog规则。

另外，该研究中将所选取的突变体与来源于枯草芽孢杆菌的葡萄糖脱氢酶（Glucose dehydrogenase from Bacillus subtilis, BsGDH）共表达制备了全细胞催化剂，使得昂贵的辅酶NADPH能够原位循环重生，实现了高效的生物催化反应体系，例如，针对2-溴苯乙酮的时空转化率为600gL-1Day-1，预示着该研究具有重要的应用价值。

文章信息

Qin, FY.1, Qin, B.1, Mori, T., Wang, Y., Meng, LX., Zhang, X., Jia X., Abe I.& You, S.* Engineering of Candida glabrata Ketoreductase 1 for Asymmetric Reduction of α-Halo Ketones. ACS Catalysis, 2016, DOI: 10.1021/acscatal.6b01552

网络链接

http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acscatal.6b01552