單胺氧化酶的改造及催化手性胺的合成研究取得進展

單胺氧化酶是一類**應用潛力的生物催化劑，在環境友好的條件下，可選擇性氧化一種構型的胺生成亞胺。如果在反應體系中加入非選擇性的還原劑，可以催化胺的消旋體合成單一構型的胺。

中國科學院天津工業生物技術研究所研究員朱敦明帶領的生物催化與綠色化工研究團隊，與天津工生所研究員吳洽慶帶領的生物催化劑發現與改造研究團隊，在前期工作的基礎上，探索該類酶的立體選擇性控制機制并挖掘其應用潛力，對來源于氧化短桿菌（Brevibacterium oxydans IH-35A）的環己胺氧化酶（CHAO）和黑曲霉（Aspergillus niger）的單胺氧化酶（MAO-N）進行酶工程改造。

1、通過對CHAO突變體庫的篩選及迭代突變，獲得了對纈氨酸乙酯活力提高30倍的突變體，開發出一條由纈氨酸乙酯合成D-纈氨酸的新途徑。相關研究成果在線發表在ChemCatChem上。

2、通過對單胺氧化酶MAO-N的底物結合口袋與底物/產物進出通道進行同時改造，實現了提高單胺氧化酶活性及調節立體選擇性的目的，為其它酶的改造提供借鑒。相關研究成果在線發表在Chemical Science上。

3、為揭示影響CHAO催化活性及立體選擇性的關鍵位點，選取距離活性中心6范圍的氨基酸殘基作為突變位點，構建多樣性的突變體庫。將構建的突變體庫與2-取代四氫喹啉底物庫作乘法式的篩選，發現CHAO一個分子結構區域對氧化2-取代四氫喹啉的活性及立體選擇性起重要作用。相關研究成果在線發表在ACS Catalysis上。