五元碳环糖已广泛应用于抗病毒和抗肿瘤药物和候选药物中,(S)-4-(羟甲基)环戊-2-烯酮、(3R)-3-(羟甲基)环戊酮作为五元碳环糖的关键中间体,可分别用于合成抗肿瘤活性化合物Didemnenone C、抗乙肝药物Carbocyclic-dd A。本文基于酶的杂泛性,对生物酶法合成手性五元碳环糖中间体的新途径进行了研究。基于底物相似性选择来源于Chromobacterium violaceum的ω-转氨酶CV2025,将该酶克隆,在大肠杆菌中表达并进行纯化,结果显示,该蛋白分子量约51 k Da,与预期分子量相符。对CV2025进行活性验证,其可将((1S,4R)-4-氨基环戊-2-烯基)甲醇转化为(S)-4-(羟甲基)环戊-2-烯酮。与常见的S选择性偏好性相比,CV2025在该反应中表现R选择性偏好。对CV2025进行酶学性质研究,其最适温度为60°C,最适p H为p H 7.5。阳离子Ca~(2+)和K~+分别提高21%和13%的酶活性。使用0.5 m M PLP、0.6μM CV2025和10 m M底物,在50°C、p H 7.5条件下60分钟内转Immunochemicals化率达到72.4%。基于底物相似性选择来源于Thermus scotoductus SA-01的铬酸还原酶CrS,将该酶在大肠杆菌中进行克隆表达,纯化蛋白,结果显示,该蛋白分子量约38 k Da,与预期分子量相符。选择来源于Candida boidinii的甲酸脱氢酶FDH,将FDH进行蛋白纯化,构建NADH辅酶再生系统。应用NADH辅酶再生系统,CrS催化底物(S)-4-(羟甲基)环戊-2-烯酮进行还原,获得目标产物(3R)-3-(羟甲基)环戊酮。对CrS进行酶学性质研究,其在45GSI-IX°C、p H 8.0时反应活性最高。对反应条件进行优化,使用5 m M(S)-4-(羟甲基)环戊-2-烯酮、0.05 m M FMN、0.2 m M NADH、10μM CrS、40μM FDH、40 m M甲酸钠,在35°C、p H 7.0条件下反应45 min,转化率达到100%。基于酶的杂泛性选择来源于Thermomyces lanuginosus的固定化酶TLIM,在寻找更多催化2-环戊烯-1-酮及其类似物与硝基化合物进行Michael加成反应过程中,TLIM表现出较好的底物杂泛性和反应类型杂泛性。通过ω-转氨酶CV2025、烯键还原酶CrS、固定化酶TLIM三酶催化合成五元碳环糖中间体,为合成五元碳环糖提供很有前景的新方法。