【Org. Lett.】天科大王敏/天工所朱敦明/陈曦：人工改造胺脱氢酶一键反转手性胺高效合成（S）-胺和（R）-氨基醇

该研究针对源自l-氨基酸脱氢酶的胺脱氢酶（AmDH）仅能合成(R)-构型手性胺的局限，通过半理性设计对其底物结合口袋进行多轮迭代突变。以4-苯基-2-丁酮为模式底物，成功将原本专一合成(R)-胺的突变体M0改造为高效合成(S)-构型产物的突变体M6-1和M7（ee高达95%）。实验表明，突变体M6-1和M7不仅能高选择性合成20种芳烷基酮的(S)-胺类产物（分离收率70-81%），还实现了对10种α-羟基酮的立体选择性翻转，高效获得(R)-β-氨基醇（收率60-65%）。分子动力学模拟揭示，多位点突变（如M76V、M127W、L277F等）重塑了底物结合口袋并缩小其体积，迫使底物亚胺中间体改变取向，使辅酶NADH的氢负离子从re面进攻，从而反转立体选择性。该工作不仅提供了合成(S)-胺和(R)-氨基醇的绿色生物催化路径，还从分子层面阐明了胺脱氢酶手性控制的机制，为酶分子改造提供了理论依据。