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手性胺在制药、农业化学及化工领域中的价值逐渐升高。它们经常被用作拆分剂,各种药学活性物质和农药的合成子。手性胺的生成包括化学和生物法两种,与化学法相比,酶法合成因其温和的操作环境等有利条件而成为环境友好型的选择。Aspergillus niger来源的单胺氧化酶经过三轮定向进化后,筛选出具有高活力、高手性选择性及广泛底物谱的突变酶MAO-N-D5。本课题在此基础上,利用两种不同定向进化策略CASTing和易错PCR,再次改造MAO-N-D5。 CASTing过程中,通过分析MAO-N-D5与rac-mexilitine分子对接结果,在底物口袋附近选取6个氨基酸位点,分为三组进行定点饱和突变(A:Phe210/Leu213, B:Met242/Met246, C:Tyr365/Ile367)第一轮单库筛选后,得到两个突变酶A-1(F210V/L213C)和A-7(F210V),其中A-1的酶活力为100%,A-7的活力为21%,A-1的活力是A-7的4倍。第二轮,A-1与A-7同时和C突变库进行组合突变,经筛选得到另外一个有利突变酶A7C1(F210V/I367T),活力为80%,是A-7的4倍。以CASTing最优突变A-1为起点,通过易错PCR引入随机突变,进行随机突变库的筛选,得到一个突变酶ep-1(F210V/L213C/T162A),活力为189%,在A-1的基础上提高1.9倍.底物谱研究表明,A-1与ep-1对所测的胺类底物均有催化能力,对其中4种芳香胺的催化能力比未突变的MAO-D5有显著提高。突变酶保留MAO-D5优良的手性选择性,美西律拆分反应显示,A-1的转化率为50%,ee为92%；A7C1转化率为52%,ee为95.6%；ep-1对美西律的转化率为41.8%,ees为99%。