N-取代-α-氨基酸及其衍生物是許多生物活性物質(zhì)的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)單元，如多肽或模擬肽的N-甲基化衍生物往往具有更好的代謝穩(wěn)定性、細(xì)胞膜通透性及口服生物利用度。然而，已報(bào)道的酶促不對稱合成N-取代-α-氨基酸的方法存在只能合成(S)-構(gòu)型產(chǎn)物、底物譜窄等問題。

中國科學(xué)院天津工業(yè)生物技術(shù)研究所研究員朱敦明、吳洽慶帶領(lǐng)的生物催化與綠色化工團(tuán)隊(duì)，與英國曼徹斯特大學(xué)教授Nicholas J.Turner教授、英國Prozomix公司合作，以4-苯基-2-氧丁酸乙酯與炔丙胺為模式底物及共底物，篩選前期開發(fā)的宏基因組亞胺還原酶試劑盒，發(fā)現(xiàn)99個(gè)具有活性的亞胺還原酶，其中78個(gè)主要生成(R)-構(gòu)型的產(chǎn)物，20個(gè)生成(S)-構(gòu)型的產(chǎn)物，1個(gè)生成消旋體；科研人員進(jìn)一步研究了活性及立體選擇性最好的7個(gè)(R)-選擇性、5個(gè)(S)-選擇性的亞胺還原酶對不同結(jié)構(gòu)類型的α-酮酯與胺的反應(yīng)性能，實(shí)現(xiàn)了對映體互補(bǔ)的N-取代-α-氨基酸酯的高效不對稱合成。

該研究為合成N-取代-α-氨基酸酯提供了新策略和方法，拓寬了宏基因組亞胺還原酶的應(yīng)用范圍。