N-取代-α-氨基酸及其衍生物是許多生物活性物質(zhì)的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)單元，如多肽或模擬肽的N-甲基化衍生物往往具有更好的代謝穩(wěn)定性、細胞膜通透性及口服生物利用度。然而，已報道的酶促不對稱合成N-取代-α-氨基酸的方法存在只能合成(S)-構(gòu)型產(chǎn)物、底物譜窄等問題。

中國科學院天津工業(yè)生物技術(shù)研究所研究員朱敦明、吳洽慶帶領(lǐng)的生物催化與綠色化工團隊，與英國曼徹斯特大學教授Nicholas J.Turner教授、英國Prozomix公司合作，以4-苯基-2-氧丁酸乙酯與炔丙胺為模式底物及共底物，篩選前期開發(fā)的宏基因組亞胺還原酶試劑盒，發(fā)現(xiàn)99個具有活性的亞胺還原酶，其中78個主要生成(R)-構(gòu)型的產(chǎn)物，20個生成(S)-構(gòu)型的產(chǎn)物，1個生成消旋體；科研人員進一步研究了活性及立體選擇性最好的7個(R)-選擇性、5個(S)-選擇性的亞胺還原酶對不同結(jié)構(gòu)類型的α-酮酯與胺的反應性能，實現(xiàn)了對映體互補的N-取代-α-氨基酸酯的高效不對稱合成。

該研究為合成N-取代-α-氨基酸酯提供了新策略和方法，拓寬了宏基因組亞胺還原酶的應用范圍。