通过对野生型转氨酶(SEQIDNO.1)的关键位点进行理性设计突变,获得了五个性能显著提升的突变体:
第81位甘氨酸→脯氨酸突变增强催化中心刚性
第84位丙氨酸→脯氨酸突变改善底物结合口袋
第92位谷氨酰胺→色氨酸突变提高疏水相互作用
第294位甲硫氨酸→色氨酸突变优化辅酶结合域
实验数据显示,最优突变体SEQIDNO.2在转化1-(4-氯苯)-3-羟基丙酮时,仅需8小时即完成99.5%转化,对映体过量值(ee)达99.9%以上.相较野生型42%的转化率,突变体活性提升2.4倍.该酶催化工艺工厂采用大肠杆菌表达系统,发酵周期18-24小时,细胞干重可达50g/L,完全满足工业化生产需求.
新型转氨酶催化体系采用全细胞催化或粗酶液形式,具体工艺参数包括: