基于CASTing法的新型生物催化剂卤醇脱卤酶的设计与改造研究

卤醇脱卤酶HheC作为一种新型的无需辅酶参与的脱卤酶，通过分子内亲核取代反应高效、高选择地催化邻卤醇合成环氧化物及其逆反应。尤其在催化非自然亲核试剂，如CN-、NO2-和N3-介导的环氧化物开环反应中具有很高的立体及区域选择性。因而，可以合成环氧化物、卤代醇、邻二醇以及β-取代醇等一类具有光学纯的高价值中间体。本研究将针对HheC在催化由非自然亲和试剂介导的环氧化物开环反应的低转换数，并在我们已有的前期工作基础上，综合利用该酶三级结构信息、动力学反应机制以及该酶的生物催化特性，对HheC进行半理性设计与改造。我们将采用高效的CASTing法构建突变体文库并与定点突变技术相结合使用；对文库筛选方法进行优化；同时对筛选到的具有优良生物催化特性的突变体进行相关生化特性研究。本项目还将对具有生物催化潜能的突变体进行动力学拆分等方面的研究。本工作对进一步挖掘卤醇脱卤酶的应用潜能具有积极意义。