中国科学技术信息研究所--国家工程技术数字图书馆

[学位论文] 周丽芳华东理工大学 2000年硕士导师: 倪家宝共91页

摘要 : 该文设计了十六个含吡啶环的非天然氨基酸(八个α-氨基酸和八个β-氨基酸)的合成路线,并合成了二十个中间体及这十六个氨基酸.除化合物A-Ⅵ和化合物A-Ⅶ外,其它十四个含吡啶环的非天然氨基酸及其十五个中间体是未见文献报道的新化合物.这些非天然氨基... 展开

关键词 : 合成吡啶非天然氨基酸 &alpha -氨基酸 &beta -氨基酸

2. 多酶级联催化L-氨基酸合成非天然氨基酸的研究

[学位论文] 高胜寒华南理工大学 2022年硕士导师: 娄文勇共96页

摘要 : 独特的化学和生物学特性使得非天然氨基酸成为重要的精细化工原料和医药中间体。D-氨基酸是天然氨基酸的“非天然”对映异构体，含有D-氨基酸的抗生素和药物具有更长的半衰期。N-甲基化氨基酸是多种生物活性分子的重要组成成分，在制药和精细化工等领... 展开独特的化学和生物学特性使得非天然氨基酸成为重要的精细化工原料和医药中间体。D-氨基酸是天然氨基酸的“非天然”对映异构体，含有D-氨基酸的抗生素和药物具有更长的半衰期。N-甲基化氨基酸是多种生物活性分子的重要组成成分，在制药和精细化工等领域应用广泛。相较于传统的化学合成，生物法为非天然氨基酸的合成提供了绿色、高效、经济的新途径。多酶级联反应能将连续的生物催化反应结合起来，实现从简单前体到高附加值化学品的转化。目前L-氨基酸通过发酵生产，年产量巨大且成本低廉，是极具吸引力的生物基化学品。基于上述情况，本研究设计了一个从L-氨基酸出发合成D-氨基酸和N-甲基化氨基酸的多酶级联催化体系，实现非天然氨基酸的绿色、可持续生产。主要研究结果如下： 1.级联催化体系设计。设计的级联催化体系包含L-氨基酸的氧化脱氨反应和中间产物α-酮酸的还原胺化反应，并在还原胺化模块中引入辅酶NADPH再生系统。构建的两条催化路线分别用于L-氨基酸上氨基基团的手性反转和N-甲基化。结合文献报道，筛选性能优异的酶进行各模块的催化反应，分别为祖先L-氨基酸氧化酶（AncLAAO，氧化脱氨）、来源于Symbiobacterium thermophilum的二氨基庚二酸脱氢酶和来源于Pseudomonas putida的N-甲基氨基酸脱氢酶（StDAPDH和NMAADH，还原胺化）以及来源于Burkholderia stabilis的甲酸脱氢酶（BsFDH，辅酶再生）。 2.以纯化酶为催化剂，进行级联反应各模块的组装。经过反应条件优化，分别以甲酸铵和甲胺为胺供体，100mM的L-苯丙氨酸均能完全转化为对应的产物D-苯丙氨酸和N-甲基-L-苯丙氨酸，产率为100%，D-苯丙氨酸ee＞99%。除L-苯丙氨酸外，该级联催化体系能将L-谷氨酸、L-缬氨酸、L-组氨酸、L-甲硫氨酸、L-精氨酸和L-酪氨酸转化为对应的D型氨基酸，产率为5.47-99.4%，产物ee＞99%；能将L-谷氨酸、L-亮氨酸、L-赖氨酸、L-缬氨酸和L-异亮氨酸转化为对应的N-甲基-L-氨基酸，产率为47.2-99.5%。 3.以全细胞为催化剂，进行体内级联反应构建。将StDAPDH（或NMAADH）和BsFDH在E.coli中共表达。每条催化路线分别设计了三种共表达菌株，筛选出具有较高催化活性的菌株作为还原胺化模块催化剂。使用全细胞催化剂进行级联反应，优化反应条件和各模块催化剂的添加量，全细胞催化50mM的L-苯丙氨酸反应，D-苯丙氨酸的产率最高为63%，ee＞99%；N-甲基-L-苯丙氨酸的产率最高为85%。对N-甲基-L-苯丙氨酸合成路线的全细胞催化剂用海藻酸钠进行包埋固定，产率提升至93%，循环三次后产率为60%。本研究构建了由L-氨基酸合成D-氨基酸和N-甲基-L-氨基酸的多酶级联催化体系，建立了非天然氨基酸的生物合成新途径。收起

关键词 : D-氨基酸 N-甲基化氨基酸 L-氨基酸多酶级联催化

3. 氨基酸动态动力学拆分与Pd催化的β-C（sp3）-H键芳基化反应研究

[学位论文] 李星驰河北科技大学 2020年硕士导师: 刘守信；范士明共103页

摘要 : β-芳基-α-氨基酸广泛应用于生物医药和现代有机合成中，开发高效、简便的合成β-芳基-α-氨基酸的方法具有重要的意义。通过氨基酸的β-C(sp3)-H芳基化直接对氨基酸进行修饰，是制备β-芳基-α氨基酸的一种高效合成策略。然而，已报道的方法均以光学... 展开

关键词 : 氨基酸动力学拆分 C(sp3)-H活化 &beta -芳基-&alpha -氨基酸 &alpha -氨基酸

4. 非天然氨基酸的合成研究

[学位论文] 李逢阳华东理工大学 2001年硕士导师: 倪家宝共103页

摘要 : N-烷基-α-氨基酸和β-氨基酸是改造肽和蛋白质的两类主要方法.该文设计了多条路线合成了16只光学活性的非天然氨基酸及其它们的衍生物.11只未见文献报导.5只已知的化合物不仅制备方法得到改进,产率提高,而且都得到了晶体.该文对天冬酰胺在Arndt-Eist... 展开

关键词 : N-烷基氨基酸 &beta -Homo-氨基酸 Arndt-Eistert反应副反应

5. 非天然氨基酸的合成研究

[学位论文] 耿愚华东理工大学 1999年硕士导师: 倪家宝共61页

摘要 : 该文分析了大量国内外参考文献,确定合成四种非天然氨基本:3-(4-噻唑基)-D,L-丙氨酸盐酸盐(A-Ⅰ),2-氰基-D,L-苯丙氨酸盐酸盐(A-Ⅱ),α-乙酰氨基-α-乙酯基-β-(4-联苯基)丙酸乙酯(A-Ⅲ)和N-乙酰-4-氯-D,L-苯丙氨酸(A-Ⅳ).化合物A-Ⅰ用于改善血管紧张... 展开

关键词 : N-烷基氨基酸 &beta -Homo-氨基酸 Arndt-Eistert反应副反应

6. 氨基酸手性与营养的关系

[学位论文] 张玲中国科学院大学 2021年博士导师: 曾凡江共158页

摘要 : 自然界中的氨基酸存在两种构型（甘氨酸除外），即L型和D型。L-氨基酸是构成生命体蛋白质的主要成分，在大多数情况下，D-氨基酸以毒性物质存在。L-和D-氨基酸存在立体异构体活性的差异影响细菌对氨基酸的手性选择。目前，国内外对氨基酸对映体选择性... 展开自然界中的氨基酸存在两种构型（甘氨酸除外），即L型和D型。L-氨基酸是构成生命体蛋白质的主要成分，在大多数情况下，D-氨基酸以毒性物质存在。L-和D-氨基酸存在立体异构体活性的差异影响细菌对氨基酸的手性选择。目前，国内外对氨基酸对映体选择性利用的研究主要集中在海洋非产孢微生物，对土壤Bacillus细菌D-氨基酸的生物利用差异少有报道。Bacillus细菌代表了在孢子和营养状态下对手性底物的反应，为本研究提供了一个合适的模式生物。因此，本研究基于细菌降解氨基酸这一基础，针对Bacillus细菌对氨基酸的手性选择性及氨基酸在植物生长发育中的影响进行研究，旨在为氨基酸在Bacillus细菌中的代谢机理研究以及D-氨基酸在植物生长发育过程中的毒害作用提供理论基础。主要研究结果如下: 1.D-氨基酸降解细菌广泛存在于土壤环境中。本研究从塔克拉玛干沙漠南缘的土壤样品中分离出134株能分别以丙氨酸、亮氨酸和谷氨酸的两种对映体为唯一碳源生长的细菌，经16SrDNA分子鉴定，134株细菌隶属于Actinobacteria、Bacilli、α-、β-和γ-Proteobacteria五大类群，其中Bacillus和Streptomyces细菌为优势菌群，分别占分离细菌总数的30.6％和47％。对134株细菌的氨基酸代谢产物α-酮酸的测定结果显示，32株细菌在丙氨酸、亮氨酸和谷氨酸培养液中检测到α-酮酸，其中25株为产孢细菌Bacillus，其余6株为非产孢细菌。对32株细菌继续进行过氧化氢和氨的测定，结果在上述三种氨基酸的两种对映体中基本都检测到氨含量;以L-氨基酸为底物，32株细菌基本都能检测到过氧化氢，但在D-氨基酸中只在17株菌中检测到过氧化氢，并且过氧化氢和氨在L-对映体中的含量明显高于D-对映体。结合氨基酸降解产物和代谢酶的分析结果得出，氨基酸脱氢酶是D-氨基酸的主要代谢酶系，但不排除L-氨基酸氧化酶存在的可能性。 2.Bacillus细菌作为氨基酸降解细菌的优势菌群对不同氨基酸的手性选择性不同。Bacillus细菌对氨基酸的手性选择归为5类，即只偏爱L-氨基酸(L)、L-氨基酸的偏爱大于D-氨基酸(L＞D)、L-和D-氨基酸无特殊偏爱(L=D)、L-氨基酸的偏爱小于D-氨基酸(L＜D)、只偏爱D-氨基酸(D)，其中，L＞D是Bacillus细菌对氨基酸的主要利用方式。细菌Bacillus的细胞浓度不会随L/D-谷氨酸浓度从1.4-34mM的增加而增加，而是对氨基酸的吸收利用存在一个浓度梯势。将假单胞菌P.grimontiiLL-2分别接种到细菌Bacillus处于衰亡期的培养液中，菌株LL-2仍然能够继续生长，说明L/D-谷氨酸并没有被Bacillus细菌耗尽。在L-和D-丙氨酸培养基上添加5mM丙氨酸消旋酶抑制剂D-环丝氨酸时，Bacillus细菌完全不生长;当不添加D-环丝氨酸时，Bacillus细菌都能生长。 3.氨基酸手性影响植物的生长发育。在无菌培养条件下，与对照组相比，浓度为0.05％的丙氨酸、亮氨酸、谷氨酸、丝氨酸和半胱氨酸的L-对映体胁迫对绿豆的干重、鲜重、株高和含水量以及根系形态基本没有影响，但D-对映体的胁迫显著降低了绿豆的干重、鲜重、株高和含水量，其中D-丙氨酸和D-半胱氨酸的抑制效应最为明显。并且D-氨基酸胁迫改变绿豆的根系形态，主要表现在主根短而粗，须根短而疏，呈刺突状。将绿豆分别与B.cereusDG-6、B.cereusDG-6和P.grimontiiLL-2、Bacillus混合菌共培养后，D-氨基酸对绿豆的生长抑制得到了有效缓解，但根形态未恢复。以15N标记的丙氨酸为唯一氮源，在绿豆根、茎和叶中都检测到15N含量，分别为2％、0.7％和0.5％，说明绿豆有能力吸收氨基酸，且生长抑制与绿豆根吸收氨基酸存在一定关系。 4.Bacillus细菌对氨基酸和糖的手性选择为外星寻找生命提供可靠方案。Bacillus混合菌（B.aryabhattaiLA-32、B.cereusDG-6、B.endophyticusLA-40、B.megateriumLA-29、B.pumilusDG-11和B.mojavensisLG-18）对L-和D-丙氨酸没有手性选择性，其生长方式为L=D，但对L型和D型混合氨基酸（丙氨酸、亮氨酸、谷氨酸、丝氨酸和半胱氨酸）却表现出L＞D的生长方式。将Bacillus细菌在沸水中煮10min以杀死营养细胞保留孢子，接种到上述混合氨基酸培养基中的孢子同样表现出L＞D的生长方式。以葡萄糖或阿拉伯糖的两种对映体为唯一碳源，Bacillus细菌只代谢D-葡萄糖或L-阿拉伯糖。因此，每一种单糖单独测试与多种氨基酸形成的混合物一起测试相结合可以避免细菌在单一氨基酸上表现出与非选择性化学反应相同（如L=D）的结果，进而增加外星体中检测出生命的可能性。收起

关键词 : L-氨基酸 D-氨基酸手性选择芽孢杆菌

7. 三七素类似物的合成研究及其生理活性初探

[学位论文] 张静四川大学 2002年硕士导师: 翁玲玲共75页

摘要 : 出血是常见的临床症状,它可以使患者疼痛、昏迷、休克甚至危急患者的性命.三七素(D(encichine)是我国传统的名贵中药三七[panaxnotoginseng(Burk)F.H.chen]中止血活性最强的单体,化学名为β草酰基-L-α,β-二氨基丙酸.利用电子等排、同系物相似、引入... 展开

关键词 : 三七素止血活性 O-酰基-L-氨基酸 S-酰基-L-氨基酸二元羧酸出血

8. 两种D-型酸性氨基酸的制备研究

[学位论文] 翟立海东南大学 2006年硕士导师: 蒋立建共50页

摘要 : D-谷氨酸和D-天冬氨酸作为两种重要的D-氨基酸，在药物合成、新材料合成、食品添加剂和其他精细化学品的开发等方面具有潜在的应用价值。研究开发工艺简单、成本低、产品品质高和易于工业化的D-谷氨酸和D-天冬氨酸生产技术，具有重要意义。研究... 展开

关键词 : 酸性氨基酸氨基酸制备 D-谷氨酸 D-天冬氨酸

9. 氨基酸侧链的异—构分析

[学位论文] 饶翔南开大学 2005年硕士导师: 沈世镒共22页

摘要 : 自然界中所有的蛋白质都是由一系列氨基酸按一定生物规则排列成。而最常见的氨基酸种类有20种，除甘氨酸(GLY)外，每—种氨基酸都至少有一个不对称的碳原子，即在羧基和氨基之间的那个碳原子，所以每—种氨基酸都可以以两种旋光异构体存在。一般来说，... 展开

关键词 : 氨基酸侧链 L-型氨基酸 D-型氨基酸旋光异构体 PDB数据库

10. 邻位氨基醇和非天然氨基酸的酶法合成技术开发

[学位论文] 骆珍珍南京中医药大学 2023年硕士导师: 廖苍松共206页

摘要 : β-羟基-α-氨基酸(β-hydroxy-α-amino acid)是许多生物活性化合物的关键结构单元和医药中间体，其在生物医药和农用化学品等领域有着广泛的应用。由于β-羟基-α-氨基酸存在多个官能团和相邻的手性中心，这类化合物的合成非常具有挑战性。生物酶法... 展开 β-羟基-α-氨基酸(β-hydroxy-α-amino acid)是许多生物活性化合物的关键结构单元和医药中间体，其在生物医药和农用化学品等领域有着广泛的应用。由于β-羟基-α-氨基酸存在多个官能团和相邻的手性中心，这类化合物的合成非常具有挑战性。生物酶法合成β-羟基-α-氨基酸，具有步骤简洁、经济环保和高选择性等特点。生物酶法合成的氨基酸β-位均为仲醇，β-位为叔醇的氨基酸未有文献报道。本文通过利用苏氨酸醛缩酶催化甘氨酸与茚满-1,2-二酮类、1-甲基吲哚-2,3-二酮类等亲电试剂反应合成含有手性季碳中心的β-羟基-α-氨基酸。分别挖掘了 L-和D-型的苏氨酸醛缩酶立体发散性地合成了 L-和D-型β-羟基-α-氨基酸。通过优化底物浓度、反应时间、温度等实验条件，筛选到了酶反应的最佳条件，并初步探索了亲电试剂的底物应用范围,分别制备了 14个L-型和14个D-型氨基酸产物。苏氨酸醛缩酶对部分底物表现出了较高的选择性，产物非对映体比例(d.r.)最高接近8∶2,对映体过量值(ee)＞90％。含手性季碳的非天然氨基酸的高选择性合成一直是酶催化领域研究的难点，本论文创新性地利用苏氨酸醛缩酶催化甘氨酸和邻位二酮反应合成手性季碳β-羟基-α-氨基酸，为含季碳手性中心非天然氨基酸的高选择酶法合成技术开发提供新的思路与案例，也将为其它含季碳手性中心小分子化合物的酶合成技术提供借鉴。邻位氨基醇是广泛存在于药物活性分子和天然产物中的结构单元，如蛋白激酶抑制剂、受体激动剂和人类免疫缺陷病毒蛋白酶抑制剂中都含有该结构片段。本论文通过挖掘不同的氨基酸脱羧酶催化β-羟基-α-氨基酸发生脱羧反应，并通过氨基酸脱羧酶与苏氨酸醛缩酶的级联反应以醛类化合物和甘氨酸为原料反应高选择性地合成β-氨基醇类化合物。本文筛选获得了一个适用范围较广的氨基酸脱羧酶，并制备了 17个β-氨基醇。本文为后续基于该级联反应的动态动力学拆分和立体发散性β-氨基醇酶法合成技术开发提供了很好的候选催化剂。收起

关键词 : 邻位氨基醇非天然氨基酸酶法合成 &beta -羟基-&alpha -氨基酸苏氨酸醛缩酶氨基酸脱羧酶