通过工程双酶合系统,高效合成合性ACE抑制剂中间体 (R) -2-基-4-基酸乙烯 Ester
Yanmei Dai1, Jinmei Wang1, Zijuan Tao1
1College of Pharmaceutical Science, Zhejiang University of Technology, Hangzhou, 310014, China.
这项研究开发了一种高效的生物催化系统,用于生产 (R) 2-Hydroxy-4-phenylbutyric 酸乙烯基 ((R) -HPBE),这是ACE 抑制剂的关键中间体. 改造的大肠杆菌菌株实现了高转换率和反体过量,证明了工业可扩展性.
科学领域:
- 生物催化和酶工程 生物催化和酶工程
- 有机合成 有机合成
- 制药化学 制药化学 制药化学
背景情况:
- (R) 2-基-4-甲酸乙烯 (R) -HPBE) 是合成血管素转化酶 (ACE) 抑制剂的关键性性中间体.
- 有效的非对称降解乙烯-2-oxo-4-phenylbutyrate (OPBE) 到 (R) -HPBE需要选择性催化剂和有效的辅助因子再生.
研究的目的:
- 开发一个in-situ辅酶再生系统,以提高 (R) -HPBE的生物催化生产.
- 构建和优化复合微生物菌株,用于 (R) -HPBE的高产合成.
- 评估用于工业应用的生物催化系统的可扩展性和效率.
主要方法:
- 在重组大肠杆菌菌株中,将碳基还原酶 (CpCR) 与葡萄糖脱酶 (GDH) 合起来,用于NADPH再生.
- 构建了五种重组菌株,其中CpCR与大肠杆菌BL21-pETDuet-1-GDH-L-CpCR中的GDH融合,显示最佳性能.
- 高密度发酵和基质养策略用于过程优化和扩展.
主要成果:
- 优化的大肠杆菌菌株实现了高酶活性 (69.78 U/mg) 和优异的OPBE转化为 (R) -HPBE (98.3%的转化,99.9%的反体过量).
- 高密度发酵显著增加了酶产量 (1960 U/mL),是摇瓶发酵的16.2倍.
- 使用基板料的连续加工使高OPBE度 (920mM) 能够有效地转化为 (R) -HPBE (912mM).
结论:
- 开发的GDH-CpCR合系统为 (R) -HPBE生产提供了一个高效,稳定和可扩展的生物催化途径.
- 这种工程微生物系统对成本效益高的基本制药中间体的工业制造具有重大前景.
- 该研究证明了酶工程,发酵技术和流程优化的成功整合,以实现强大的生物催化剂.
更多相关视频
10:17Efficient Construction of Drug-like Bispirocyclic Scaffolds Via Organocatalytic Cycloadditions of α-Imino γ-Lactones and Alkylidene Pyrazolones
Published on: February 7, 2019
11:04Preparation of Enantiopure Non-Activated Aziridines and Synthesis of Biemamide B, D, and epiallo-Isomuscarine
Published on: June 13, 2022
相关概念视频
Prochirality
Sharpless Epoxidation
Chirality in Nature
Reduction of Alkenes: Asymmetric Catalytic Hydrogenation
The metal catalyst used can be either heterogeneous or homogeneous. When hydrogenation of an alkene generates a chiral center, a pair of enantiomeric products is expected to form. However, an enantiomeric excess of one of the products can be facilitated using an enantioselective reaction or an...
Molecules with Multiple Chiral Centers
Racemic Mixtures and the Resolution of Enantiomers
