重组基因工程菌在不对称还原羰基化合物中的应用

手性醇是药物合成的重要手性砌块,利用生物催化剂不对称还原羰基化合物是手性醇制备的重要方法。介绍了生物催化还原羰基化合物的反应原理及特点,综述了重组基因工程菌的构建及其在不对称还原羰基化合物中的应用情况,展望了今后研究发展的方向。     

利用微生物重组技术促进羰基不对称还原研究进展

手性醇是许多手性药物合成的关键手性砌块,利用微生物细胞催化相应前手性羰基化合物不对称还原,是合成手性醇的重要方法之一。但应用野生微生物催化时,反应的时空产率、立体选择性较低。详细介绍了利用微生物重组技术以促进前手性羰基化合物不对称还原反应合成手性醇的国内外研究进展。从酶的种类、表达系统以及辅酶再生系统3个方面对重组细胞催化反应体系的构建进行了概述。同时按照反应底物的类型,对重组微生物在催化不同类型羰基化合物不对称还原合成手性醇中的应用分别进行了归纳和介绍。     

羰基还原酶及其催化不对称合成大基团手性羟基类化合物的研究进展

手性羟基化合物以其独特的光、热和化学性质广泛应用于医药、农药、精细化工、功能材料等行业.立体专一性羰基还原酶能够直接针对关键手性位点催化不对称还原潜手性底物获得目的手性产物.基于羰基还原酶的底物多样性,具有不同化学结构和功能的醇类、酯类、氨基酸、环氧化合物等重要手性中间体能够通过不对称还原途径实现单一光学活性对映体的高效制备.然而,针对具有应用价值的含有大基团、结构复杂的潜手性羰基化合物,已知的羰基还原酶通常催化活性较低.本文综述了生物催化不对称氧化还原反应的特点和规律及其关键立体选择性羰基还原酶的性质和结构特征,并在此基础上,重点针对大基团手性羟基化合物的不对称合成,总结了羰基还原酶及其催化系统开发和应用的研究进展,并进一步提出解决该关键问题的主要发展策略.     

还原酶催化羰基不对称还原的应用进展

羰基不对称还原作为合成手性醇的重要方法,已成为近年来有机合成的研究热点。与传统化学法相比,利用还原酶催化前手性羰基化合物的不对称还原具有显著优势。介绍了还原酶的来源与形式,对完整细胞还原酶与游离还原酶在手性药物不对称合成中的应用进行了简要综述。     

三七二醇型皂苷氧化降解产物衍生物的合成及其抗肿瘤活性研究

本研究以三七二醇型皂苷原料,通过琼斯氧化得到化合物1,将化合物1的3位羰基经还原胺化反应转化为氨基得到化合物4,再用化合物4与酰化试剂反应得到化合物5~8,此外还通过其它两种反应得到化合物2和3,总共8个化合物,其中6个化合物未见文献报道,结构均经过核磁共振、质谱确证。所得化合物用MTS法对人白血病细胞株HL-60、肝癌细胞株SMMC-7721、肺癌细胞株A-549、乳腺癌细胞株MCF-7、结肠癌细胞株SW480等肿瘤细胞株进行抗肿瘤活性评价。药理活性评价结果显示,化合物3有一定的抗肿瘤活性,值得进一步研究。     

三七二醇型皂苷元磺酰胺类衍生物的合成及抗肿瘤活性研究

本研究以三七二醇型皂苷为原料,通过琼斯氧化得到化合物1,再将化合物1的3位羰基经还原胺化反应转化为氨基得到化合物2,再用化合物2与磺酰氯类试剂反应得到化合物3~12,合成了11个未见文献报道的目标化合物,其结构均经过核磁共振、质谱确证。采用MTS法评价这些化合物对人白血病细胞株HL-60、肝癌细胞株SMMC-7721、肺癌细胞株A-549、乳腺癌细胞株MCF-7、结肠癌细胞株SW480等肿瘤细胞株的抗肿瘤活性。药理活性评价结果显示,化合物9有一定的抗肿瘤活性,值得进一步研究。     

高通量筛选具有催化活性和立体选择性羰基还原酶

根据羰基还原酶催化可逆氧化还原反应的原理,利用与偶氮还原酶催化偶氮染料还原反应耦合的颜色变化,建立了一种新的羰基还原酶筛选方法。由于羰基还原酶在催化醇底物氧化反应时会产生NAD(P)H,当在反应体系中加入偶氮还原酶AzoB和偶氮染料金橙Ⅰ的时候,偶氮还原酶可以利用NAD(P)H作为电子的供体与底物金橙Ⅰ发生反应,导致反应体系颜色的变化,这样就能够根据明显的颜色变化推断出该羰基还原酶是否对所选底物表现出特定的活性,进而可以筛选出有活性的羰基还原酶。同时,使用不同构型的手性醇作为底物时,根据体系的颜色变化,可以实现羰基还原酶的活性和立体选择性的同时筛选。     

w-转氨酶分子改造研究进展

ω-转氨酶能催化羰基化合物发生不对称还原胺化反应,在制备手性胺类化合物方面具有较好的应用前景。由于底物结合区域特殊的空间结构,野生型ω-转氨酶在合成大位阻手性胺方面的应用受到了限制。此外,在立体选择性和稳定性方面这一类酶也存在一些不足,目前满足工业应用需求的ω-转氨酶仍较为有限。文中首先介绍了ω-转氨酶的结构特征和催化机制,并探讨S型和R型酶在结构特征方面的主要差异。然后对ω-转氨酶的分子改造研究进行了综述,重点阐述了基于结构特征和催化机制进行的分子改造研究,包括底物特异性改造、立体选择性改造和稳定性改造三方面。最后,对ω-转氨酶分子改造研究进展进行总结和展望。     

ω-转氨酶分子改造研究进展

ω-转氨酶能催化羰基化合物发生不对称还原胺化反应,在制备手性胺类化合物方面具有较好的应用前景。由于底物结合区域特殊的空间结构,野生型ω-转氨酶在合成大位阻手性胺方面的应用受到了限制。此外,在立体选择性和稳定性方面这一类酶也存在一些不足,目前满足工业应用需求的ω-转氨酶仍较为有限。文中首先介绍了ω-转氨酶的结构特征和催化机制,并探讨S型和R型酶在结构特征方面的主要差异。然后对ω-转氨酶的分子改造研究进行了综述,重点阐述了基于结构特征和催化机制进行的分子改造研究,包括底物特异性改造、立体选择性改造和稳定性改造三方面。最后,对ω-转氨酶分子改造研究进展进行总结和展望。     

维生素B_1对丙二醛修饰小牛血清白蛋白的影响

不同来源的活性羰基化合物(主要是非酶糖基化和脂质过氧化中间产物)能和多种蛋白发生交联反应,导致其结构的改变及功能的丧失.利用小牛血清白蛋白/丙二醛(BSA/MDA)这一蛋白羰基应激模式,检测不同浓度的MDA对BSA吸光和荧光的影响.同时,通过向BSA/MDA反应体系加入不同浓度的维生素B1(VB1),检测VB1对蛋白羰基修饰的抑制作用.实验结果表明,蛋白的羰基修饰生成了老年色素类荧光物质(APFs),同时使蛋白的羰基含量增加;VB1在一定程度上抑制了蛋白羰基含量的增加.