[00213341]酶催化奎宁酮转化为奎宁醇技术转让

　　酶催化奎宁酮转化为奎宁醇技术转让。

　　项目说明：

　　(R)-3-奎宁醇手性中心接有一个活泼的官能团"-OH"，是合成多种抗胆碱能药物的手性前体，例如他沙利定、瑞伐托酯、阿地溴铵等。抗胆碱能药物能够有效的缓解并治疗老年痴呆症、慢性阻塞性肺炎等疾病，因此研究(R)-3-奎宁醇的合成在医药领域具有重要的价值。

　　筛选高效高立体选择性的羰基还原酶，通过不对称还原3-奎宁酮制备(R)-3-奎宁醇。主要研究内容分为以下三部分： 首先，是奎宁酮还原酶的筛选。本研究以目标反应3-奎宁酮还原生成(R)-3-奎宁醇为导向，在基因数据库中进行序列比对挖掘，从Agrobacterium radiobacter ECU2556及Sulfobacillus acidophilus中筛选获得了能高效还原3-奎宁酮生成(R)-3-奎宁醇的还原酶ArQR。 其次，奎宁酮还原酶的纯化及酶学性质研究。最后，不对称还原奎宁酮生成(R)-3-奎宁醇的反应研究。

　　成功构建奎宁酮还原酶ArQR与葡萄糖脱氢酶BmGDH串联共表达重组菌，以解决辅酶循环问题，降低成本。考察了串联基因的前后顺序，优化双酶共表达重组菌的诱导条件，并对还原反应体系中催化剂重组细胞的加载量、底物浓度、辅酶NAD+浓度等各项参数进行优化，得到30℃反应时，添加0.1g重组干细胞，底物3-奎宁酮盐酸盐上载量250g·L-1，0.1mM NAD+的条件下，在4.5h内，底物能够完全转化成产物，时空产率高达957g·L-1·d-，光学纯度99%。

　　迄今报道的所有能催化3-奎宁酮生成(R)-3-奎宁醇的酶或细胞中，ArQR是唯一能够催化200g/L底物的奎宁酮还原酶，展示了良好的工业应用前景。