CN111549011A

CN111549011A - 来源于土曲霉菌的转氨酶突变体及其应用

Info

Publication number: CN111549011A
Application number: CN202010491962.7A
Authority: CN
Inventors: 冯俊; 唐圆圆; 熊艳; 艾忠良; 佘飞
Original assignee: Chongqing Diweisi Biotechnology Co ltd
Current assignee: Karouensai Biotechnology Hubei Co ltd
Priority date: 2020-06-03
Filing date: 2020-06-03
Publication date: 2020-08-18
Anticipated expiration: 2040-06-03
Also published as: CN111549011B

Abstract

本发明涉及来源于土曲霉菌Aspergillus terreus NIH2624转氨酶(XP_001209325.1)突变体多肽、编码所述多肽的多核苷酸以及使用所述多肽在(R)‑1‑BOC‑3‑氨基哌啶制备上的应用。本发明通过计算机模拟对转氨酶定向改造，改造氨基酸位点选自Y60、V62、F115、W184、G216、F217、N218、L235、G237、V238、T239、C273、T274、T275及A276中的一个或多个。经改造获得的突变体应用于(R)‑1‑BOC‑3‑氨基哌啶的生产，具有优良的立体选择性和催化活力，且其催化反应温和，在相同的生产条件下，其活力相对于野生型转氨酶提高了61.9倍，产物手性纯度及收率均有明显提高，具有较好的应用前景。

Description

来源于土曲霉菌的转氨酶突变体及其应用

技术领域：

本发明属于生物制药领域，具体涉及一种来源于土曲霉菌Aspergillus terreusNIH2624的转氨酶突变体及其在(R)-1-BOC-3-氨基哌啶制备上的应用。

背景技术：

糖尿病主要是由于机体胰岛素分泌不足或胰岛素作用障碍引起的以高血糖为特征的代谢疾病。其中胰岛素分泌不足被定义为Ⅰ型、胰岛素作用障碍被定义为Ⅱ型糖尿病，Ⅱ型糖尿病患者占糖尿病患者的90％以上。

目前治疗Ⅱ型糖尿病的药物主要分为磺酰脲类、双胍类、α-葡萄糖苷酶抑制剂、胰岛素增敏剂、噻唑烷二酮类、二肽基肽酶IV(DPP-IV)抑制剂等几大类，其中目前公认最为高效安全的是(DPP-IV)抑制剂，该类药物能够选择性与二肽基肽酶IV可逆性结合从而抑制二肽基肽酶IV的活性，进而延缓胰高血糖素样肽-1(GLP-1)和抑胃肽(GIP)降解，从而调节糖尿病Ⅱ型患者的血糖水平。

市售二肽基肽酶IV(DPP-IV)抑制剂主要有西他列汀(Sitagliptinintermediate)、曲格列汀琥珀酸盐(Trelagioptinsuccimate)、利拉利汀(Linagliptin)、苯甲酸阿格列汀(Alogliptiubenxoute)，而在这些二肽基肽酶IV(DPP-IV)抑制剂的合成中(R)-N-Boc-3-氨基哌啶扮演着非常重要的角色。例如由德国勃林格殷格翰公司公布的利拉利汀(Linagliptin)技术路线中(R)-N-Boc-3-氨基哌啶直接参与利拉利汀(Linagliptin)核心骨架的形成。

目前(R)-N-Boc-3-氨基哌啶的合成方法主要以不对称合成，CN103588699中以N-Boc-3-哌啶酮为原料，使用(R)-α-甲基苄胺作为手性辅助基团与其反应得到中间体烯胺，再将烯胺通过手性辅助基团的控制加氢还原，得到最终脱去手性辅助基团后的N-Boc-(R)-3-氨基哌啶。无独有偶，CN105111134中以N-Boc-3-哌啶酮为原料，使用叔丁基亚磺酰胺作为手性辅助基团与其反应得到亚磺酰亚胺，同样采用手性辅助基团的控制加氢还原的方式，最终同样得到了N-Boc-(R)-3-氨基哌啶。但是不对称合成需进行拆分或通过重结晶方式提高中间体或产物的光学纯度，存在反应步骤较多，收率较低的问题。

PCT专利申请公布文本WO2005000305中，以3-羟基哌啶为原料，经上保护、甲磺酸酯化、叠氮化、还原反应最终得到N-Boc-(R)-3-氨基哌啶，但是其本身原料价格较高，同时叠氮化反应中的叠氮化钠相对来说比较危险，这一特性严重影响了其工业化推进的可能。

PCT专利申请公布文本WO2007075630中，以2,5二氨基戊酸为原料，与甲醇发生酯化，进而反应成环、还原反应、加上保护基团，同样得到了N-Boc-(R)-3-氨基哌啶。但是该合成路线中直接以手性原料为起始，在后续成互不成环反应中容易消旋化，影响产物的光学纯度。并且增加保护基团这一过程条件相对严苛，否则会出现3位氨基也被保护的可能。

发明内容：

为解决上述问题，本发明以来源于土曲霉菌Aspergillus terreus NIH2624的转氨酶基因XP_001209325.1为研究对象，通过计算机模拟对XP_001209325.1理性预测并进行定点突变，以提高转氨酶的选择性及活性。

本发明的主要目的是提高来源于土曲霉菌Aspergillus terreus NIH2624的转氨酶对非天然底物N-BOC-3-派啶酮催化活力，得到酶活显著提高的转氨酶突变体，解决现有(R)-1-BOC-3-氨基哌啶合成技术中存在的缺陷。

本发明的技术方案如下：

步骤1：候选转氨酶与反应底物N-BOC-3-派啶酮的分子对接评估。

步骤2：针对分子对接结果优选评估分数较高的转氨酶进行活性测试。

步骤3：选择催化活性与立体选择性最高的Aspergillus terreus NIH2624的转氨酶作为本发明的野生型转氨酶。

步骤4：虚拟突变Aspergillus terreus NIH2624转氨酶活性中心周围单个氨基酸确定氨基酸突变位点。

步骤5:Aspergillus terreus NIH2624转氨酶活性中心氨基酸区域单突变活性及选择性测试。

步骤6：Aspergillus terreus NIH2624转氨酶活性中心氨基酸区域组合突变体活性测试。

步骤7：N-BOC-3-派啶酮的催化条件优化。

1.本发明根据虚拟氨基酸位点单突变结果，重点突变了V62W/K/P、N218R、L235K/R、G237K/R、V238R/K、T239K/R、T275K的组合。

2.本发明所述的分区域，指将15个单突变位点分为Ⅰ区(60、62位氨基酸)、Ⅱ区(115位氨基酸)、Ⅲ区(184位氨基酸)、Ⅳ区(216、217、218位氨基酸)、Ⅴ区(235、237、238、239位氨基酸)、Ⅵ区(273、274、275、276位氨基酸)。

3.本发明所述的区域组合，指将6个区域进行2-6个区域中1-6个突变位点组合得到转氨酶组合突变体。

4.本发明还提供了所述转氨酶突变体的编码多核苷酸序列。

5.本发明还提供了所述转氨酶突变体的编码多核苷酸序列的表达载体与工程菌。

6.本发明还提供了所述转氨酶突变体在催化N-BOC-3-派啶酮制备(R)-1-BOC-3-氨基哌啶的应用。

7.本发明还提供了一种催化N-BOC-3-派啶酮制备(R)-1-BOC-3-氨基哌啶的方法，步骤包括：

(1)制备表达转氨酶突变体的基因工程菌，所述转氨酶突变体如上述1和2所述；

(2)培养所述基因工程菌，制备酶液；

步骤(2)中，所述的酶液最优为粗酶液进行纯化获得的纯酶，当然基因工程菌的静息细胞悬液或者破胞粗酶液也适用本发明所述的(R)-1-BOC-3-氨基哌啶制备方法。

(3)将所述酶液加入含有底物N-BOC-3-派啶酮、异丙氨及PLP的混合体系中，进行转氨反应，制得(R)-1-BOC-3-氨基哌啶。

在上述(R)-1-BOC-3-氨基哌啶的酶催化制备方法中，作为优选，所述酶催化反应的温度为40℃～44℃，该温度区间内具有反应条件温和转化率高的优点。

在上述(R)-1-BOC-3-氨基哌啶的酶催化制备方法中，作为优选，所述酶催化反应在pH值为8.0～10.0。该pH区间能更有效的保证酶的活性，提高酶催化反应的效果。

在上述(R)-1-BOC-3-氨基哌啶的酶催化制备方法中，作为优选，所述酶催化反应还在磷酸盐缓冲液或Tris-HCl缓冲液中进行。通过该缓冲液的存在，能够反应体系处于一定较平稳的pH值体系，避免体系中的pH值变化过大，更有效的保证反应的稳定进行。

在上述(R)-1-BOC-3-氨基哌啶的酶催化制备方法中，作为优选，所述酶催化反应在最适合酶用量为2～80mg/g。

综上所述，本发明与现有技术相比，具有以下优点：

通过采用本发明的具有如权利要求1和2所示的氨基酸序列的相应转氨酶，在相应的催化体系下，能够有效的使底物N-BOC-3-派啶酮转化成高手性的产物(R)-1-BOC-3-氨基哌啶，且具有收率高的优点，解决现有(R)-1-BOC-3-氨基哌啶合成技术中存在的缺陷。

说明书附图：

图1：N-BOC-3-派啶酮与Aspergillus terreus NIH2624转氨酶相互作用图；

图2：N-BOC-3-派啶酮与Aspergillus terreus NIH2624转氨酶相互作用图二维平面图。

具体实施方式：

下面结合具体的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。应理解，所描述的实施例是本发明一部分实施例，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。

实施例1：候选转氨酶与反应底物N-BOC-3-派啶酮的分子对接评估

对本发明中未进行三级结构解析的蛋白进行同源蛋白建模并评估，得到本发明所需的转氨酶三维模型。反应底物N-BOC-3-派啶酮与候选转氨酶进行分子对接，将RMSD阈值设为0.5埃以确保对接构象尽可能具有多样性，选择打分函数最高的对接方式。综合评价本发明的12个候选转氨酶，选择其中包括Aspergillus terreus NIH2624转氨酶在内的6个候选转氨酶进行后续的转氨酶活性测试。

实施例2：针对分子对接结果优选评估分数较高的转氨酶进行活性测试

将6个候选转氨酶mRNA序列进行密码子优化并加上相关调控序列后(片段两侧加BglII和XhoI内切酶基因片段)进行基因合成。

重组质粒转染：

1.从-80℃取大肠杆菌感受态细胞BL21，室温下置于冰盒解冻。

2.向感受态细胞中加入1ul质粒，置于4℃冰箱或冰盒30min.

3.42℃水浴锅中热激120s，立即放于冰盒上2min。

4.每管加入900ul的恢复培养基，摇床150rpm、37℃培养45min。

5.低速离心取管底50ul转化液涂布于含有工作浓度的kan的培养皿中。

6.倒置于37℃培养箱，培养过夜。

工程菌诱导及酶液制备：

待转化子出现后，将转化子逐个挑至10ml试管中，每管中加入1mL含有工作浓度50ug/ml Kan的培养基中，37℃，220rpm培养,测试其OD₆₀₀值，在3小时左右OD₆₀₀达到0.6左右，加入工作浓度为0.5mm的IPTG并诱导6h左右，离心弃上清，菌体用缓冲液重悬，用超声波细胞粉碎机进行细胞破碎，其参数选择为3号变幅杆、总工作时间为600s、工作周期为超声2s间隔5s、输出功率为217W，获得含有转氨酶大肠杆菌细胞裂解液。

转氨酶大肠杆菌细胞裂解液酶触反应操作：

1.配制PBS缓冲液：配制0.1M，pH 8.0的PBS缓冲液。

2.称取底物N-BOC-3-派啶酮，溶于乙腈中，配制成100mg/mL的乙腈溶液。

3.称取PLP，溶于PBS缓冲液中，配制成50mg/mL的水溶液。

4.向96孔板中依次加入酶10mg、PBS缓冲液、底物的乙腈溶液100μL(10％v/v)、4摩尔当量的异丙胺(4eq)、PLP溶液100μL，反应液总体积为1mL。

5.将96孔板放入45℃摇床振荡24小时。

6.取样100μL，以乙腈稀释10倍，0.45μm滤膜过滤，LC/MS检测/手性GC检测。

经检测野生型Aspergillus terreus NIH2624转氨酶催化N-BOC-3-派啶酮转化成高手性的产物(R)-1-BOC-3-氨基哌啶的能力基本符合预期，这与实施例1中的对接评价结果基本一致。因此选择Aspergillus terreus NIH2624转氨酶为本发明的改造对象。

实施例3：虚拟突变Aspergillus terreus NIH2624转氨酶活性中心周围单个氨基酸确定氨基酸突变位点

本发明对Aspergillus terreus NIH2624转氨酶进行虚拟突变，利用分子模拟软件对Aspergillus terreus NIH2624转氨酶进行理性设计，选定突变位点，能有效的节省突变位点筛选的时间，提高突变效率。

本发明以实施例1中对接结果，进行数据分析，确定活性区域内各个氨基酸的空间距离与作用关系。

实施例4：Aspergillus terreus NIH2624转氨酶活性中心氨基酸区域单突变活性及选择性测试。

根据来源于实施例1的相互作用图分析，选择进行单突变的位点分别为Y60、V62、F115、W184、G216、F217、N218、L235、G237、V238、T239、C273、T274、T275及A276。

虚拟突变结果如表所示

表中突变能在-0.5以下，Effect为stabilizing，即这种突变会导致亲和力上升，相互作用关系增强。

根据对Aspergillus terreus NIH2624转氨酶进行虚拟突变的结果预测Y60K/R、V62W/K/P/R、F115K/R、W184R/K、G216R/T/F/K、F217R/K、N218R/K、L235K/R、G237K/R/Q/F、V238R/K、T239K/R/Y/W/M、C273K/R、T274K/R/Q、T275K/M/G/F/Y/C/R及A276R/K能够有效提高Aspergillus terreus NIH2624转氨酶的酶活，其中，“/”表示“或”。

根据预测结果我们进行了定点突变，结果表明V62K/R、F115K/R、W184R/K、G216R/K、V238K/R、T275K/R的单突变效果在所有突变序列中表现较好，因此在此基础上我们进行了组合突变。

实施例5：Aspergillus terreus NIH2624转氨酶活性中心氨基酸区域组合突变体活性测试组合突变。

以氨基酸位点单突变结果中表现较好的区域进行组合即：以Ⅰ区(62位氨基酸)、Ⅱ区(115位氨基酸)、Ⅲ区(184位氨基酸)、Ⅳ区(216位氨基酸)、Ⅴ区(238位氨基酸)、Ⅵ区(275位氨基酸)进行6区域同时虚拟突变。

(表中突变能在-0.5以下，Effect为stabilizing，即这种突变会导致亲和力上升，相互作用关系增强，表中仅显示突变影响最大的5个突变组合。)

根据表可知当以Ⅰ区(62位氨基酸)、Ⅱ区(115位氨基酸)、Ⅲ区(184位氨基酸)、Ⅳ区(216位氨基酸)、Ⅴ区(238位氨基酸)、Ⅵ区(275位氨基酸)6区域同时突变的情况下突变体以VAL62>LYS.PHE115>LYS.TRP184>LYS.GLY216>ARG.VAL238>LYS.THR275>LYS方式进行突变，其突变能最小相应的亲和力增加也最多。

实施例6：Aspergillus terreus NIH2624转氨酶组合突变能最小5序列突变

本发明采取利用全质粒PCR引入定点突变的方法对候选突变位点进行突变。其原理是：设计一对包含突变位点的引物，与待突变模版质粒退火后用聚合酶“循环延伸”。待反应结束以后用Dpn I酶切延伸产物，原始待突变模板来源于大肠杆菌，是经dam甲基化修饰的，能够被Dpn I进行酶切，而通过PCR扩增的突变序列没有经过甲基化这一过程，因此得以保留。

本发明以突变点为中心，根据突变位点所在区域进行PCR引物设计完成全质粒PCR引入定点突变，此处以A275为例进行说明：

(1)A275定点全质粒PCR突变

A275R-F AAATCTTCATGTGTACCAAAGCAGGCGGCATC

A275R-R ATGCCGCCTGCTTTGGTACACATGAAGATTTC

表1 Aspergillus terreus NIH2624转氨酶A275R全质粒PCR体系

其反应程序为：95℃预变性5min，95℃变性10s，55℃退火5s，72℃延伸2min，反应进行28个循环之后，72℃再延伸10min。

(2)DpnI酶消化PCR纯化产物

将PCR产物用DpnI进行消化，其消化的体系见表2。

表2消化PCR产物的体系

(3)质粒转化入DH5α感受态细胞

1.从-80℃取大肠杆菌感受态细胞DH5α，室温下置于冰盒解冻。

2.向感受态细胞中加入1ul质粒，置于4℃冰箱或冰盒30min.

3.42℃水浴锅中热激120s，立即放于冰盒上2min。

4.每管加入900ul的恢复培养基，摇床150rpm、37℃培养45min。

6.倒置于37℃培养箱，培养过夜。

7.提取得到突变质粒。

本发明将得到的突变质粒按照实施例1再次进行转染大肠杆菌感受态细胞BL21与进行活性检测。

本发明以Ⅰ区(62位氨基酸)、Ⅱ区(115位氨基酸)、Ⅲ区(184位氨基酸)、Ⅳ区(216位氨基酸)、Ⅴ区(238位氨基酸)、Ⅵ区(275位氨基酸)进行6区域同时虚拟突变中突变能最小的前5个组合进行实践突变并如实施例2中方法进行活性测试，结果发现5个突变体都出现了不同程度的活性提高。

突变位点基因与催化活性变化如下表所示：

根据上表所示，Ⅰ区(62位氨基酸)、Ⅱ区(115位氨基酸)、Ⅲ区(184位氨基酸)、Ⅳ区(216位氨基酸)、Ⅴ区(238位氨基酸)、Ⅵ区(275位氨基酸)进行6区域同时虚拟突变中突变能最小的前5个组合进行实践突变并如实施例2中方法进行活性测试，以SEQ ID NO：6的综合性质最佳：酶活提高倍数达到了61.9、同时ee值也达了99.57。

其中上述SEQ ID NO：4～12多肽序列对应的多核苷酸序列依次如下，如SEQ IDNO：3、SEQ ID NO：5、SEQ ID NO：7、SEQ ID NO：9、SEQ ID NO：11。

实施例7：N-BOC-3-派啶酮的催化条件优化

1、最适作用pH分析

采用pH值分别为7.0、7.5、8.0、8.5、9.0、9.5、10.0、10.5、11.0、11.5的缓冲液，将实施例4发酵获得的酶液进行稀释测定，在37℃下进行转氨酶活力测定，计算酶活，结果显示，本发明提供的转氨酶突变体SEQ ID NO：6的最适作用pH值为8.0-10.0区间，与野生型Aspergillus terreus NIH2624转氨酶基本一致。

2、最适反应温度分析

分别在32℃、34℃、36℃、38℃、40℃、42℃、44℃、46℃、48℃、50℃，pH 7.0条件下，对实施例4发酵获得的酶液进行转氨酶酶活测定，以最高酶活为100％，计算相对酶活，结果显示，野生型Aspergillus terreus NIH2624转氨酶的最适作用温度为30℃；而本发明提供的Aspergillus terreus NIH2624转氨酶突变体SEQ ID NO：6的最适作用温度为40-44℃，相较野生型有了较大提高。

3.最适酶用量

分别以2、4、6、8、10、12、14、16、18、20mg的Aspergillus terreus NIH2624转氨酶突变体SEQ ID NO：6大肠杆菌细胞裂解液在PH为7、温度为45℃的条件下，按照实施例2中的酶促反应操作进行检测，结果显示Aspergillus terreus NIH2624转氨酶突变体SEQ IDNO：6最适合酶用量为6mg。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

序列表

<110> 重庆迪维斯生物科技有限公司

<120> 来源于土曲霉菌的转氨酶突变体及其应用

<141> 2020-06-03

<160> 12

<170> SIPOSequenceListing 1.0

<210> 1

<211> 978

<212> DNA

<213> AspergillusterreusNIH2624

<400> 1

atggcctcca tggacaaagt ctttgccggc tacgccgccc gccaagcgat cctcgaatca 60

accgagacca ccaacccctt tgcgaagggt atcgcctggg tagaaggcga gctggtgccc 120

ctggcagagg cacgcattcc actgctcgac cagggcttca tgcacagcga tctcacctac 180

gacgtgccct ccgtctggga cggccgcttc ttccggctag acgaccacat cacgcggctc 240

gaagccagct gcaccaagct ccggctgcga ctgccactcc cgcgcgacca ggtcaagcag 300

attctcgtcg agatggtggc caagagcggc atccgcgacg cctttgtcga gctgatcgtg 360

acgcgcgggc tgaagggcgt gcgggggaca cgccccgagg acatcgtcaa caatctgtac 420

atgtttgtgc agccgtacgt gtgggtgatg gagccggata tgcagcgtgt cggcggcagc 480

gcggtcgtcg cccgcaccgt gcgccgggtg cccccgggtg ccatcgaccc aaccgtcaag 540

aacctgcaat ggggcgatct cgtgcgcggc atgttcgagg ctgcggatcg cggtgcaact 600

tatccgttct tgacggacgg agatgcccat ctcaccgaag gctctgggtt caatattgtg 660

ctcgtcaagg acggcgtgct gtacacacca gaccgtggtg tgctgcaggg cgtgacacga 720

aagagtgtta tcaatgcggc ggaagccttc gggattgaag tccgcgttga gtttgtgccg 780

gttgagctgg cgtaccgttg tgatgagatc tttatgtgta ccaccgctgg cggcatcatg 840

cctatcacta cgctggatgg gatgcccgtg aatggaggac agatcggtcc tattacgaag 900

aagatttggg atggatattg ggctatgcat tatgatgcgg cttacagctt cgagattgat 960

tataacgaga ggaactga 978

<210> 2

<211> 325

<212> PRT

<213> AspergillusterreusNIH2624

<400> 2

Met Ala Ser Met Asp Lys Val Phe Ala Gly Tyr Ala Ala Arg Gln Ala

1 5 10 15

Ile Leu Glu Ser Thr Glu Thr Thr Asn Pro Phe Ala Lys Gly Ile Ala

20 25 30

Trp Val Glu Gly Glu Leu Val Pro Leu Ala Glu Ala Arg Ile Pro Leu

35 40 45

Leu Asp Gln Gly Phe Met His Ser Asp Leu Thr Tyr Asp Val Pro Ser

50 55 60

Val Trp Asp Gly Arg Phe Phe Arg Leu Asp Asp His Ile Thr Arg Leu

65 70 75 80

Glu Ala Ser Cys Thr Lys Leu Arg Leu Arg Leu Pro Leu Pro Arg Asp

85 90 95

Gln Val Lys Gln Ile Leu Val Glu Met Val Ala Lys Ser Gly Ile Arg

100 105 110

Asp Ala Phe Val Glu Leu Ile Val Thr Arg Gly Leu Lys Gly Val Arg

115 120 125

Gly Thr Arg Pro Glu Asp Ile Val Asn Asn Leu Tyr Met Phe Val Gln

130 135 140

Pro Tyr Val Trp Val Met Glu Pro Asp Met Gln Arg Val Gly Gly Ser

145 150 155 160

Ala Val Val Ala Arg Thr Val Arg Arg Val Pro Pro Gly Ala Ile Asp

165 170 175

Pro Thr Val Lys Asn Leu Gln Trp Gly Asp Leu Val Arg Gly Met Phe

180 185 190

Glu Ala Ala Asp Arg Gly Ala Thr Tyr Pro Phe Leu Thr Asp Gly Asp

195 200 205

Ala His Leu Thr Glu Gly Ser Gly Phe Asn Ile Val Leu Val Lys Asp

210 215 220

Gly Val Leu Tyr Thr Pro Asp Arg Gly Val Leu Gln Gly Val Thr Arg

225 230 235 240

Lys Ser Val Ile Asn Ala Ala Glu Ala Phe Gly Ile Glu Val Arg Val

245 250 255

Glu Phe Val Pro Val Glu Leu Ala Tyr Arg Cys Asp Glu Ile Phe Met

260 265 270

Cys Thr Thr Ala Gly Gly Ile Met Pro Ile Thr Thr Leu Asp Gly Met

275 280 285

Pro Val Asn Gly Gly Gln Ile Gly Pro Ile Thr Lys Lys Ile Trp Asp

290 295 300

Gly Tyr Trp Ala Met His Tyr Asp Ala Ala Tyr Ser Phe Glu Ile Asp

305 310 315 320

Tyr Asn Glu Arg Asn

325

<210> 3

<211> 978

<212> DNA

<213> 人工序列()

<400> 3

atggcctcta tggataaagt gttcgctggc tacgcggcac gtcaagcgat cctggaatcc 60

acggaaacca cgaacccgtt cgcgaaaggc attgcttggg ttgaaggtga actggttcct 120

ctggcagaag ctcgtatccc gctgctggat cagggtttca tgcactctga cctgacctac 180

gataaaccgt ctgtatggga tggtcgtttt ttccgtctgg acgatcacat cactcgtctg 240

gaggcgagct gcactaaact gcgtctgcgt ctgccactgc cgcgtgatca ggttaaacag 300

attctggttg agatggtggc caaaagcggc attcgcgatg ctaaagttga actgatcgta 360

actcgtggtc tgaaaggtgt tcgtggtacc cgtccggaag acattgttaa caacctgtac 420

atgttcgtgc agccgtatgt gtgggtgatg gagccggaca tgcagcgtgt tggcggtagc 480

gcagttgtgg cacgtactgt tcgtcgtgtt cctccgggcg ctattgaccc gaccgttaaa 540

aacctgcaga agggtgacct ggtccgtggt atgtttgaag cggcagaccg tggtgccact 600

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Tyr Asn Glu Arg Asn

325

Claims

1.一种转氨酶多肽，能够以至少约80％的立体异构体过量百分比将底物N-BOC-3-哌啶酮转化为产物(R)-1-BOC-3-氨基哌啶。

2.如权利要求1所述的转氨酶突变体多肽，其特征在于，所述转氨酶突变体的氨基酸序列是SEQ ID NO：2所示序列具有至少约85％同一性的氨基酸序列。

3.如权利要求2所述的转氨酶突变体多肽，所述的序列具有如下特征：突变的氨基酸位点选自Y60、V62、F115、W184、G216、F217、N218、L235、G237、V238、T239、C273、T274、T275及A276中的一个或多个。

4.根据权利要求1所述的转氨酶突变体多肽，其特征在于，所述突变的氨基酸位点发生的突变包括如下任意一种或多种：Y60K/R、V62W/K/P/R、F115K/R、W184R/K、G216R/T/F/K、F217R/K、N218R/K、L235K/R、G237K/R/Q/F、V238R/K、T239K/R/Y/W/M、C273K/R、T274K/R/Q、T275K/M/G/F/Y/C/R及A276R/K，其中，“/”表示“或”。

5.一种转氨酶突变体多肽的多核苷酸分子，其特征在于，所述转氨酶突变体多肽的多核苷酸分子编码权利要求1至4中任一项所述的转氨酶突变体多肽。

6.一种重组质粒，其特征在于，所述重组质粒连接有权利要求1-4任一所述的多核苷酸分子。

7.根据权利要求6所述的重组质粒，其特征在于，所述重组质粒为pET-28a(+)。

8.一种宿主细胞，其特征在于，所述宿主细胞含有权利要求7所述的重组质粒。

9.根据权利要求8所述的宿主细胞，其特征在于，所述宿主细胞为大肠杆菌BL21细胞。

10.如权利要求1所述的以至少约80％的立体异构体过量百分比将底物N-BOC-3-哌啶酮转化为产物(R)-1-BOC-3-氨基哌啶的方法，其特征在于在指定的反应条件下、在氨基供体异丙胺存在时，利用所述权利要求1至4中任一项所述的转氨酶突变体转化N-BOC-3-派啶酮成为(R)-1-BOC-3-氨基哌啶。