生物催化氨基酸衍生化的关键技术

第1章 绪 论 第1节 生物催化工程一、 生物催化工程的发展历程二、 生物催化工程的优势和挑战三、 生物催化工程的内涵与外延第二节 生物催化工程常用软件与数据库 一、 基因、 蛋白质数据库模块二、 质粒/ 蛋白分析、 引物设计、 序列比对模块三、 化合物、 蛋白质结构分析及分子对接模块四、 分子动力学、 量子力学模块五、 数据处理及图形绘制模块 第三节 生物催化在医药工业中的应用 一、 生物催化在医药工业中应用的优势二、 生物催化在医药工业中的应用实例第1章 绪 论 第1节 生物催化工程一、 生物催化工程的发展历程二、 生物催化工程的优势和挑战三、 生物催化工程的内涵与外延第二节 生物催化工程常用软件与数据库 一、 基因、 蛋白质数据库模块二、 质粒/ 蛋白分析、 引物设计、 序列比对模块三、 化合物、 蛋白质结构分析及分子对接模块四、 分子动力学、 量子力学模块五、 数据处理及图形绘制模块 第三节 生物催化在医药工业中的应用 一、 生物催化在医药工业中应用的优势二、 生物催化在医药工业中的应用实例 第四节 氨基酸及其衍生化 一、 氨基酸概述 二、 氨基酸产业现状 三、 氨基酸产业发展观念和应用观念转变四、 氨基酸酶法衍生化的研究进展 参考文献 第二章 生物催化剂的理性设计与定向进化第1节 生物催化剂的挖掘与筛选一、 生物催化剂筛选的一般策略 二、 从实体库中筛选生物催化剂 三、 从数据库中挖掘和筛选生物催化剂第二节 生物催化剂结构解析策略一、 利用 X 射线晶体衍射技术解析生物催化剂结构 二、 核磁共振波谱法解析生物催化剂的结构 三、 生物催化剂结构研究的其他方法 第三节 酶催化机理解析的计算方法 一、 酶催化反应的中间复合物学说和过渡态理论二、 密度泛函理论 三、 量子力学和分子力学计算 第四节 生物催化剂的定向进化技术 一、 非理性设计 二、 半理性设计 三、 理性设计参考文献 第三章 人工酶的构建与应用 第1节 人工酶的研究进展一、 人工酶和蛋白质工程 二、 人工酶的学科内涵 第二节 人工酶的两大核心挑战 一、 设计效率更接近自然系统的高活性酶 二、 扩大人工酶可催化的化学反应范围 第三节 人工酶的设计与构建方法 一、 引入金属辅因子 二、 引入非经典氨基酸 三、 人工光酶的设计与构建 四、 基于关键过渡态的计算设计 参考文献第四章 多酶级联催化工程 第1节 多酶级联反应的概念和类型一、 多酶级联反应的概念 二、 多酶级联反应的类型 第二节 多酶级联反应的设计和构建 一、 多酶级联反应的设计原则 二、 多酶级联反应的设计和构建方法 三、 辅因子循环体系的设计和构建 第三节 提升多酶级联反应效率的方法一、 底物适配性优化二、 反应协同性优化三、 环境兼容性优化第四节 多酶级联反应的应用一、 C—H 键功?化形成 C—X 键二、 大宗化学品高值化参考文献第五章 生物催化氨基酸氨基的衍生化技术 第1节 转化 α-氨基为羰基合成 α-酮酸一、 概述 二、 L-氨基酸脱氨酶转化 L-亮氨酸/ L-异亮氨酸生产酮亮氨酸/酮异亮氨酸三、 L-氨基酸脱氨酶转化 L-缬氨酸生产 α-酮缬氨酸四、 L-氨基酸脱氨酶转化 L-苯丙氨酸生产 α-苯丙酮酸五、 甘氨酸氧化酶转化甘氨酸生产乙醛酸六、 L-谷氨酸氧化酶转化 L-谷氨酸生产 α-酮戊二酸第二节 转化 (S)-氨基为 (R)-氨基合成 D-氨基酸一、 概述二、 三酶级联转化生产 D-苯丙氨酸 三、 四酶级联转化 L-酪氨酸生产 D-对羟基苯甘氨酸第三节 转化 α-氨基为羟基合成 α-羟基酸一、 概述二、 多酶级联转化 L-甲硫氨酸生产羟基甲硫氨酸 第四节 转化 α-氨基为 β-氨基合成 β-氨基酸一、 概述二、 双酶级联转化富马酸生产 β-丙氨酸 参考文献第六章 生物催化氨基酸 α-羧基的衍生化技术第1节 α-羧基酯化合成氨基酸酯 一、 概述二、 固定化胰蛋白酶提高 N-苯甲酰-DL-精氨酸酯的合成能力第二节 α-羧基酯化合成多肽一、 概述二、 不同酯基对丙氨酸单体聚合的影响三、 不同甘氨酰单体酯基对合成的影响四、 不同单体酯基对共聚的影响五、 丙氨酸-甘氨酸共聚物 Poly (Ala-co-Gly) 的表征 第三节 α-羧基消除生成伯胺一、 概述二、 精氨酸脱羧酶制备胍基丁胺三、 胍基丁胺的大规模制备参考文献第七章 生物催化氨基酸侧链的衍生化技术 第1节 概述一、 侧链羟基化二、 侧链脱羟基化三、 侧链水解四、 侧链酰基化五、 C—C 加成 第二节 色氨酸侧链羟基化合成 5-羟色氨酸 一、 概述二、 大肠杆菌中原核苯丙氨酸-4-羟化酶 (P4H) 的生物勘探和重建第三节 侧链脱羟基化生成非蛋白氨基酸一、 概述二、 苏氨酸侧链脱羟基化生成 L-2-氨基丁酸 第四节 侧链水解生成非蛋白氨基酸一、 概述二、 精氨酸侧链胍基水解制备 L-鸟氨酸和 L-瓜氨酸 第五节 氨基酸侧链的酰基化一、 概述二、 磷脂酶 D 催化丝氨酸生产磷脂酰丝氨酸 第六节 C—C 加成反应生成非蛋白氨基酸 一、 L-丝氨酸羟甲基转移酶催化 Cα 加成反应合成 α-二烷基-α-氨基酸二、 苏氨酸醛缩酶 Cβ-立体选择性的分子改造 参考文献第八章 生物催化氨基酸多基团的衍生化技术 第1节 转化氨基酸合成肽类一、 概述二、 L-氨基酸连接酶合成多种功能肽 三、 重组 α-氨基酸酯酰基转移酶生产丙氨酰谷氨酰胺 第二节 转化氨基酸为 1,2-二醇 一、 概述二、 化学-生物催化法转化 L-α-氨基酸为 (R)-和 (S)-邻位 1,2-二醇 第三节 转化 Cn 氨基酸为 Cn-1 化合物 一、 概述二、 L-苯丙氨酸级联生物转化生产天然 2-苯乙醇 参考文献第九章 多酶级联催化氨基酸衍生化的关键技术 第1节 多酶级联转化甘氨酸生产 α-功能化有机酸 一、 概述二、 手性基团重置级联反应的设计和构建三、 改造 CgTD 提高基础模块催化效率 四、 模块组装合成非天然 α-功能化有机酸 五、 10 种 α-功能化有机酸的合成验证 第二节 多酶级联生产苯丙酸类化合物一、 概述二、 氨基变换级联反应的设计和构建三、 模块组装合成苯丙酸类化合物第三节 多酶级联转化 L-赖氨酸生产戊二酸 一、 概述二、 戊二酸合成级联路径的设计与构建三、 戊二酸上游合成路径的重构与优化四、 戊二酸下游合成路径的重构与优化五、 戊二酸合成级联路径的组装与应用第四节 多酶级联转化 L-酪氨酸生产酪醇 一、 概述二、 级联反应生产酪醇的路径设计和构建三、 多酶级联生产酪醇路径的组装和优化四、 全细胞转化 L-酪氨酸生产酪醇的体系优化 五、 发酵罐中生物转化法合成酪醇参考文献