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手性环状β-1,2-氨基醇是药物合成中的关键组成部分,对手性药物的研究意义重大。传统化学法合成手性环状β-1,2-氨基醇具有催化剂毒性高、选择性低、反应条件苛刻、基团需要复杂的保护与去保护步骤。生物催化具有催化效率高、选择性高、反应条件温和、绿色、可持续等优点,已得到越来越多人的关注。本课题构建了一种新的高通量固相筛选方法,用于环氨基醇脱氨酶的筛选,并成功筛选出一株高活性高对映选择性产环氨基醇脱氨酶的菌株Arthrobacter sp.TYUT010-15;对该菌株进行了菌种鉴定及表征;对该菌株底物特异性进行了研究,并对多种氨基醇类底物进行了底物动力学拆分,可合成对映体纯环氨基醇;最后对该菌株中相关环氨基醇脱氨酶进行了克隆表达,成功克隆获得一个新的环己胺氧化酶,对该酶的酶学性质进行了表征,并应用于氨基醇类化合物的动力学拆分。本课题为筛选环氨基醇脱氨酶产生菌提供了一种新颖快速地方法,对通过生物法合成手性环氨基醇具有潜在应用价值。首先,利用产物2-羟基环己酮与无色2,3,5-三苯基-2H-四唑氯化物(TTC)反应生成红色TPF(简称显色反应)这一原理,构建了一种高通量固相筛选环氨基醇脱氨酶产生菌的方法,并成功筛选获得了一株高活力高选择性菌株Arthrobacter sp.TYUT010-15。对该菌株的生长特性进行了研究,在含有trans-2-氨基环己醇的基本盐(MBSM)培养基中培养12 h后,OD600达到1.0,脱氨化活力最高可达126 U/g cdw;对该菌株脱氨化最适反应条件进行了优化,结果显示最适反应p H为8.0,最适反应温度为30 oC,该菌株在低温和偏碱性环境中脱氨化活性相对稳定。用该菌株对外消旋反式-2-氨基环己醇和反式-2-氨基环戊醇进行动力学拆分,反应3 h后转化率为50%,ee值达到99%。同时对其它7种氨基醇类化合物和2种胺类化合物进行动力学拆分,结果显示该菌株对链状胺醇没有活性,对芳香族胺醇和胺底物有较高活性。分别对(1R,2S)-顺式-1-氨基-2-茚满醇,苯甘氨醇,β-氨基-4-氟代苯乙醇,β-氨基-4-氯代苯乙醇,β-氨基-4-溴代苯乙醇,苯乙胺及1,2,3,4-四氢-1-萘胺进行动力学拆分,在反应一定时间后底物转化率能达到49.6-49.9%,ee值达到99%。在50 m L的反应体系中对外消旋反式-2-氨基环己醇(200 m M)进行了动力学拆分,反应42 h后转化率达到了49.6%,ee值大于99%,成功制备了(1S,2S)-反式-2-氨基环己醇,产物分离得率为40%(464.0 mg)。其次,通过对菌株Arthrobacter sp.TYUT010-15全基因组测序结果进行分析,筛选获得了一个新的对环氨基醇具有脱氨化活力的环己胺氧化酶。对该酶进行了克隆,并在大肠杆菌(E.coli)中进行了重组表达。通过镍柱亲和层析法对目的蛋白进行了纯化,由SDS-PAGE电泳可观察到目的蛋白条带。最后,对克隆获得的环己胺氧化酶进行酶学性质表征,结果显示在中性条件下该酶活性较高,反应的最佳p H为7.0,反应的最佳温度为30 oC。用环己胺氧化酶对5-30 m M不同浓度的外消旋环状β-1,2-氨基醇进行了动力学参数的测定,当底物为(1R,2R)-和(1S,2S)-trans-2-氨基环戊醇时得出KM值分别为1.311 m M和0.244 m M,Vmax分别为6.173 U/mg和2.519 U/mg。当底物为(1R,2R)-和(1S,2S)-trans-2-氨基环己醇时得出KM值分别为1.382m M和0.61 m M,Vmax分别为6.373 U/mg和2.68 U/mg。当底物为(1R,2S)-和(1S,2R)-cis-1-氨基-2-茚满醇时得出KM值分别为0.375 m M和0.627 m M,Vmax分别为4.958 U/mg和2.263 U/mg。并对不同胺醇和胺类化合物进行了动力学拆分,结果表明对链状胺醇活性较低,而对环状胺醇和胺底物具有较高活性和选择性,其中外消旋反式-2-氨基环戊醇、反式-2-氨基环己醇和顺式-1-氨基-2-茚满醇表现出高活性,其活性分别为6.53 U/mg、6.62 U/mg、5.27 U/mg,转化率达到53.4-58.1%,ee值大于99%。并在50 m L的反应体系中对400 m M外消旋环状β-1,2-氨基醇进行了动力学拆分,反应30 h后转化率达到58.3%,ee值大于99%。最后产物经过简单的提取和纯化处理后,可获得26.34%的收率(790.2 mg),纯度大于99%的(1S,2S)-反式-2-氨基环己醇。