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生物催化係列酶介紹之一 酰胺酶

  • 分類：行業動態
  • 發布時間：2025-03-24 13:17
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【概要描述】酰胺酶(Amidases, AMDs)又稱為(wei) 酰胺水解酶(Amidohydrolases)，能夠水解酰胺鍵(CO-NH)，生成相應的酸和氨。

生物催化係列酶介紹之一 酰胺酶

【概要描述】酰胺酶(Amidases, AMDs)又稱為(wei) 酰胺水解酶(Amidohydrolases)，能夠水解酰胺鍵(CO-NH)，生成相應的酸和氨。

  • 分類：行業動態
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01 酰胺酶簡介

酰胺酶(Amidases, AMDs)又稱為(wei) 酰胺水解酶(Amidohydrolases)，能夠水解酰胺鍵(CO-NH)，生成相應的酸和氨。

根據蛋白質結構，酰胺酶可分為酰胺酶標簽(Amidase Signature, AS)超家族、碳-氮水解酶超家族、N-端親核酰胺水解酶超家族等38種不同的超家族。目前研究較多的酰胺酶家族分別是來自碳-氮水解酶超家族的腈水解酶家族和來自酰胺酶標簽超家族的酰胺酶標簽家族[1,2]。
腈水解酶家族中的酰胺酶通常為同源四聚體或六聚體，具有αββα三明治結構，其催化中心為保守的Cys -Lys- Glu催化三聯體[3]。
酰胺酶標簽家族中的酰胺酶通常為同源二聚體或八聚體，具有高度保守的GGSS結構域和一個特征性高度保守的標簽序列(AS序列)，其催化中心為保守的Ser-cisSer-Lys催化三聯體[4]。
酰胺酶的底物範圍很廣，可以水解各種天然及人工合成的脂肪族和芳香族酰胺。
實例1、製備活性HIV蛋白酶抑製劑中間體[5]

實例2、製備治療糖尿病的丙酮酸脫氫酶激酶抑製劑中間體(ti) [6]

實例3、製備腎脫氫二肽酶抑製劑西司他丁中間體(ti) [7]

酰胺酶作為綠色生物催化劑，在生成手性羧酸及其衍生物方麵具有高的區域、對映和化學選擇性的特點，使得反應過程具有諸多優勢：①反應沒有副產物形成；② 反應為一步酶法，工藝簡單；③反應條件溫和。

02 酰胺酶催化機理[2]

Maestracci發現來自Brevibacterium sp. R312的酰胺酶的催化機理符合“Bi-Bi Ping-Pong”機製。酰胺酶率先與(yu) 底物中的酰胺結合，生成中間體(ti) 並釋放氨。隨後，生成的中間體(ti) 與(yu) 底物中的水、羥胺或肼，分別生成產(chan) 物羧酸、異羥肟酸或酸酰肼。最後，產(chan) 物被釋放，酰胺酶恢複成初始狀態(見圖1)。

圖1. 酰胺酶的“Bi-Bi Ping-Pong”機製[8]

不同超家族的酰胺酶的催化機理基本一致，但催化過程存在部分差異：腈水解酶家族酰胺酶的催化三聯體為Cys -Lys- Glu，質子化的Glu負責質子的傳遞和增強Cys的親核性，Cys負責親核進攻底物並生成底物-酶複合物，Lys負責穩定該複合物[9]。而酰胺酶標簽家族酰胺酶的催化三聯體為Ser-cisSer-Lys，Ser負責親核進攻底物，cisSer與Lys則構成質子傳遞網絡。酰胺酶的催化模式還會因為Lys殘基側鏈是否帶正電分為去質子化Lys(Lys-NH2)介導的廣義堿催化模式和質子化Lys(Lys-NH3+)介導的廣義酸催化模式[10]。

03 酰胺酶酶庫和酶開發服務

304am永利集团生物從(cong) 2007年來就專(zhuan) 注於(yu) 生物酶和生物催化技術以及合成生物學技術的開發與(yu) 應用研究。304am永利集团生物現有的酰胺酶酶庫（304am永利集团生物代號：ES-AMD）中包含20種不同的酰胺酶，可以為(wei) 客戶提供酶篩選、酶促反應工藝優(you) 化、酶改造和生產(chan) 供應服務。

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