定点突变提高环氧化物水解酶AuEH2催化对甲基苯基缩水甘油醚的对映选择性

作者：苏永君; 胡蝶; 胡博淳; 李闯; 文正; 章晨; 邬敏辰^*

来源：中国生物工程杂志, 2020, 40(03): 88-95.

DOI：10.13523/j.cb.1907025

• 环氧化物水解酶
• 理性设计
• 定点突变
• 对映选择性
• 对甲基苯基缩水甘油醚

环氧化物水解酶可催化外消旋环氧化物的动力学拆分或对映归一性水解制备手性环氧化物或邻二醇,具有广阔的应用前景。为提高宇佐美曲霉环氧化物水解酶(Au EH2)催化外消旋对甲基苯基缩水甘油醚(rac-pMPGE)的对映体选择率(E)。通过分子动力学模拟(MD)选取相互作用频率最高的位点A250替换为其他19种氨基酸;选取对映选择性显著提高的突变体测定其动力学参数(Km和kcat)及区域选择性系数(βS和βR),并利用重组大肠杆菌全细胞拆分racp MPGE。突变体AuEH2A250H的E值从12. 7提高至38. 4,重组菌比活力为51. 9U/g湿细胞;其水解(S)-pMPGE的kcat/Km从10. 0mmol/(L·s)提高至12. 8 mmol/(L·s),而水解(R)-pMPGE的kcat/Km从1. 13mmol/(L·s)降低至0. 35mmol/(L·s);全细胞拆分20mmol/L rac-p MPGE获得(R)-pMPGE的ees为> 99%,产率从33. 0%提高至40. 7%。A250位点的突变对Au EH2的对映选择性和酶活力具有显著影响;高对映选择性的Au EH2突变体在制备高光学纯的(R)-pMPGE中具有应用潜力。

• 单位
  江南大学; 生物工程学院