10月13日消息,ChemRxiv预印本平台刊登Marc R. Becker、Erica L. Schwalm、David A. Thaisrivongs等研究者(14人团队)的工作:通过蛋白工程改造苯丙氨酸解氨酶(PAL),实现了非经典手性氨基酸L-3-氰基苯丙氨酸的规模化生物催化合成,该分子是已获批的降胆固醇大环肽药物enlicitide合成路线中的关键中间体。
PAL可催化肉桂酸类底物以廉价氨为氨基供体合成手性非经典苯丙氨酸,但工业应用长期受限于难以找到在工业条件下有活性的酶。团队对来自Planctomyces brasiliensis的PbPAL进行迭代工程,获得的关键突变使进化酶的活性提升超过100倍,并改善了在大肠杆菌中的重组表达;计算研究表明最终变体的底物可及性显著增强。
工艺结果方面,该变体在仅3%(w/w)酶用量下实现最高97%的转化率与优异的对映选择性,并已完成最高250克规模的演示制备;对多种杂环肉桂酸底物同样保持高对映选择性,显示平台通用性。
这项工作的行业意义在于打通了'酶工程→公斤级中间体→上市多肽原料药'的完整链条:随着多肽药物放量,非经典氨基酸构件的酶法路线正在替代多步化学合成,成为降本与降废的主战场。该工作目前为预印本,尚未经同行评审。
(来源:ChemRxiv)