窄的底物范围是在合成有机
化学中更广泛地利用酶作为催化剂的主要限制。对于使用两种底物的酶,还需要同时优化两种底物的特异性,以快速扩增可接受的底物。
转酮醇酶(TK)催化C 2-酮醇单元从供体底物到醛受体的可逆转移,并且在工业应用中受到狭窄底物范围的限制。本文中,将来自大肠杆菌的TK改造为既接受
丙酮酸作为新型供体底物,又接受非天然受体醛,包括
丙醛,
戊醛,
己醛和3-甲酰基
苯甲酸(FBA)。首先设计和实验了二十个单突变体变体。然后将有益的突变
重组以构建一个小的文库。该文库的筛选确定了相对于野生型(WT)具有9.2%的
丙酮酸和
丙醛收率提高的最佳变体。使用
戊醛和
己醛作为受体来确定反应的立体选择性,发现对于S构型,其立体对映体过量度(ee)高于98%。鉴定出三个变体对
丙酮酸和3-FBA之间的反应具有活性。最佳变体能够在24小时内将47%的底物转化为产物,而WT则未观察到转化。对接实验表明负责供体和受体识别