氨基裂解酶的分子改造
一:选题背景
一直以来，beta;-氨基酸是一类在药物研发和生物研究中具有重要应用的中间体，尤其在合成包括beta;-内酰胺、beta;-肽类及相应抗生素时发挥了重要的作用[1]。与alpha;-氨基酸不同，beta;-氨基酸种类很少，且自然界很少存在。但因为它能作为很多药物的合成前体，近年来受到越来越多的人的关注。
化学法合成beta;-氨基酸，由于其合成方式复杂，环境污染大，成本过大，以至于在工业生产中难以大规模应用。且化学法合成beta;-氨基酸结构单一不能满足日益增长的工业需要，所以酶方法合成beta;-氨基酸显示出其极大的优越性。[2]由于底物选择性和立体选择效应，适合的酶类仅仅发现氨基转移酶和氨基变位酶可以进行不对称合成。转移酶因为外部辅因子等原因，实际操作复杂，所以没有辅因子再生的酶促反应有极大的应用前景。
二：选题意义
由于天然的酶反应速率较为低下，且区域立体选择性不明显，生成的产物中alpha;-氨基酸和beta;-氨基酸都存在。尽管存在分离两者的方法，但对于大规模应用显然不利。本课题将研究相应的酶类，根据其结构及催化机制，定点或组合突变关键氨基酸位点来改造酶，改变底物和立体选择性，更深程度探寻酶分子结构与功能的关系。
三：研究内容
① 选择植物和微生物来源的氨基裂解酶，根据结构、活性和催化机制，建立分子模型，确定关键氨基酸位点；
②定点或组合突变关键位点，获得突变体库；
③筛选不同类型的氨基酸底物，确定底物谱以及选择性；
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