亚胺还原酶工程化与固定化实现SLC6A19抑制剂JNT-517的化学酶法绿色合成

本研究通过蛋白质工程改造亚胺还原酶(IRED)双突变体M203A/S241L，显著提升对映选择性(>99% ee)及催化效率(38%)，并利用ZIF-8固定化技术增强热稳定性与溶剂耐受性。该固定化生物催化剂实现5次循环使用后仍保持>80%转化率，空间-时间产率达4.7 g g?1h?1，成功应用于SLC6A19抑制剂JNT-517的化学酶法合成，为手性胺类药物中间体的绿色制造提供创新策略。

　　

Highlight

酶工程改造：通过定点突变技术对IR-G36-M5进行改造，双突变体M203A/S241L实现对映选择性从87%提升至>99% ee（R构型），催化效率提高38%。分子对接分析揭示底物识别机制，突变残基M203和S241直接参与底物结合通道调控。

酶固定化

将突变体嵌入ZIF-8框架形成M203A/S241L@ZIF-8复合材料，固定化酶在室温下储存21天后仍保留40%活性，溶剂耐受性显著增强。批次操作中实现4.7 g g^?1h^?1的空间-时间产率，连续5次循环使用后转化率维持>80%，展现卓越操作稳定性。

化学酶法合成应用

以固定化酶催化N-Boc-3-哌啶酮与环丙胺的还原胺化反应，高效制备(R)-N-环丙基哌啶-3-胺（JNT-517关键手性中间体），后续经三步化学转化成功合成SLC6A19抑制剂JNT-517，为工业化生产提供绿色新路径。

结论

本研究通过蛋白质工程与固定化技术协同策略，解决了天然IRED对映选择性不足、稳定性差及不可重复使用的工业瓶颈。ZIF-8固定化体系为酶催化提供了保护性微环境，突变体M203A/S241L@ZIF-8兼具高立体选择性与操作鲁棒性，为手性药物中间体的可持续生物制造树立了新范式。