电子传递链的适配提高孕酮17α羟基化生物催化效率

作者：王蓝蓝; 赵昕; 李杰; 艾佳莹; 孙静; 毛淑红^*

来源：生物工程学报, 2023, 39(11): 4608-4620.

DOI：10.13345/j.cjb.230283

• 17α羟化酶
• 孕酮
• 电子传递链
• 蛋白突变

17α羟化酶是转化孕酮制备各种孕激素药物中间体的关键酶。为提高该酶在生物催化中的特异性羟基化能力，本研究将来源于纤维素黏性细菌(Sorangiumcellulosum)Soce56的羟化酶CYP260A1与大肠杆菌(Escherichia coli) K-12来源的Fpr和牛肾上腺来源的Adx4-108组建成新的电子传递系统，用于孕酮的生物转化。通过对CYP260A1进行选择性突变，获得17α羟化酶活性显著提高的突变体S276I，经体外催化体系的优化设计，使17α-OH孕酮的产率达到58%。此外，利用定点突变技术探究铁氧还蛋白Adx4-108的模拟磷酸化对17α羟化酶活性的影响，结果显示，突变体Adx4-108T69E向S276I传递电子，进一步增强了对孕酮C17位的特异性，17α-OH孕酮的产率最终提高到74%。本研究为细菌来源的17α羟化酶特异性转化生产17α-OH孕酮提供了新的方案，为孕激素类药物在工业上利用生物转化法生产奠定了理论基础。

• 单位
  工业发酵微生物教育部重点实验室; 生物工程学院; 天津科技大学