理性构建双酶耦合型新催化剂及其催化立体异构反应过程研究

氧化还原酶催化的立体异构反应是工业上生物催化制备手性醇的重要反应和生物系统催化理论的重要研究内容。分子水平上理性设计和构建双酶耦合型催化剂，并认识其对映体选择立体异构反应催化过程和双酶调控机制目前还是空白。我们在多年研究Candida parapsilosi氧化还原酶的编码基因、酶学性质及其立体异构制备α芳基手性醇的动力学特征的基础上，以(R)型对映体为目标产物，根据天然催化剂氧化还原酶的催化特性，首次将选择性氧化(S)-苯基乙二醇的醇脱氢酶和不对称还原生成(R)-苯基乙二醇的羰基还原酶进行耦合共表达，构建目前自然界尚未发现该功能的生物催化剂。并通过基因重组表达策略以及改变环境因子建立立体异构反应中两个单步反应的调控机制，阐明双酶耦合催化体系中催化剂的组成和环境因子对立体异构反应的影响，为理性构建双酶耦合型生物催化剂和利用立体异构反应高效制备手性化合物提供重要理论和技术依据。