海因酶的研究进展.PDF

《生物工程进展》2001 ,Vol . 21 ,No . 3 海因酶的研究进展 杨 　柳 　孙万儒 ( 中国科学院微生物研究所 ,微生物资源国家重点实验室 　北京 　100080) 摘要 　海因酶在生产手性药物中间体上具有广泛的应用价值 ,本文综述了海因酶的研究历史 、分 类与进化 、酶学性质 、工业应用及发展方向。 关键词 　海因酶 　手性药物 性 。与此同时 , 国际市场对非天然的氨基酸 ,如 D 前言 苯甘氨酸 、D对羟苯甘氨酸 、D甲硫乙基苯甘氨酸的 海因酶是一类催化水解海因、5′取代海因及其 需求量大增 ,因为它们可以作为一些半合成抗生素 海因衍生物的内酰胺键水解的酶 。在工业上具有广 的侧链 。70 年代到 90 年代 ,着重研究了不同微生 泛的应用价值 ,主要用于生产 D 型或 L 型氨基酸 。 物 、动物 、植物来源的D 和L型海因酶 ,并对其进行 ( ) 海因酶归类于环酰胺酶 EC3 . 5. 2 ,依据其作用的 了纯化 、性质的研究、发酵条件的优化 , 以便适应工 ( ) 底物不同分为四类 :二氢嘧啶酶 EC3 . 5. 2 . 2 ;尿囊 业化生产的需求 。1983 年 Hoechst 发表嗜热芽孢杆 ( ) ( ) ( ) 酶 EC3 . 5. 2 . 5 ;羧甲基海因酶 EC3 . 5. 2 . 4 ;N甲基 菌 Bacillus themophilic SPLU1220 D海因酶的基因 ( ) ( ) 海因酶 EC3 . 5. 2 . 14 。另外还有一些未被命名的海 序列并且在大肠杆菌 Escherichia coli HB 12 1 中获 因酶 ,包括代谢途径已知的酰胺酶 ,羧乙基海因酶及 得高效表达[4 ] 。 一些代谢机理尚不十分清楚的海因酶 。根据其作用 在以后的探索中 ,相继从微生物中发现 N氨甲 的底物的特异性或产物的光学活性不同 ,还可以将 酰基氨基酸水解酶 ,它可以与海因酶联合作用使底 海因酶分为L 型、D 型或无选择型海因酶 。 物直接生成相应的氨基酸 ; 继而又发现了海因消旋 酶 ,此酶主要促进海因及其衍生物的消旋 。 1 　海因酶的历史 2 　海因酶的分类 第一篇有关海因酶的报道始于 30 年代初 。50 ( ) 年代初 , Grisolia 等人开始研究嘧啶的代谢途径 ,相 2 . 1 　海因酶 Hydantoinase β 继发现了N乙酰 丙氨酸脱羧酶 、3 ,5 ,6二氢嘧啶 1957 年 Wallach 和 Grisoka 通过实验证明 80 % 酶 。1954 年在研究乳清酸微生物代谢中发现了另 纯化的海因酶不仅可以水解海因 ,也可以水解二氢