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1.猪肝酯酶的简介
猪肝酯酶 (Pig Liver Esterase，简称PLE) 是从猪肝中提取出来的一种羧酸酯水解酶，具有很强的手性选择能力，能选择性水解羧酸酯，已广泛应用于光学活性醇或羧酸的合成[1]。猪肝酯酶生化提取物是由α，β，γ三种同工酶组成的复合物，分子量在16300-16800 Da之间。其中α-PLE同工酶以催化酰基为长链脂肪酸的羧酸酯为主，γ-PLE同工酶则主要催化酰基为芳环的羧酸酯[2]。由于同工酶的底物特异性和立体选择性上的差异,使混合物表现出广泛的底物特异性。在Masakiyo Tkako等[3]的研究中发现它催化部位的肤段为- x - cys - Pro -Thr - Ser - Asn - x -。但不同的同工酶C-末端结构或活性部位催化的氨基酸有所不同，这可能是导致PLE底物具有广泛性的原因。现在商业上一般以PLE表示自然提取而未经分离的PLE同工酶混合物，以chiraxymeE-1和ChirazymeE-2各表示经分离提纯而得到的PLE中的两种单一酶组分。
表一 PLE三种单体的生化性质比较[4] （见附件）
Tab1. The comparison of three sub-units of Pig Liver esterase
2.PLE的手性催化和应用
PLE作为羧酸酯酶中的一员, 从20世纪60年代起就开始被人们所研究。以前以生化提取为主，2001年Lange.stephen等[5,6]用甲醇酵母表达型试剂（Invitrogen公司提供）成功得到一种PLE一脯氨酸一β一蔡胺酶，实现了巨大飞跃。同时经过Genbank序列分析，发现其与从猪小肠得到的猪肠甘油酯水解酶的同源性高达97%，且与纯酶活性相当。其中利用PLE催化手性拆分的机理为: （见附件）
在反应式中A、B代表一对内消旋对应异构体，enz即PLE，M和L为催化产物。反应(1)中的酶催化速率常数Kcat大于反应(2)中的，所以反应总体倾向于合成M。enzA/B是反应中间物，其稳定性决定着产物生成的快慢。EnzA/B是以酞基一酶复合物的形式存在的。
据报道发现，PLE对于有机合成而言是重要的一种酶，由于其反应条件温和，具有高区域选择性和对映选择性，因此广泛应用于有机化合物的动力学拆分及去对称反应[7]。如：PLE可以区域选择性催化苹果酸二甲酯中的1-羧酸酯发生水解反应。同样，对于由外式和内式-双环组成的庚酸乙酯混合物，PLE只能选择性水解位阻较小的外式羧酸酯。同时发现PLE在对映选择性水解手性二酯时，当底物分子中R基团较小时（从乙基到正丁基和苯基），PLE选择性水解pro-S型酯，而当R基团较大时，则选择性水解pro-R型酯[8,9]。
Hans-Joachim Gais等[10]研究发现猪肝酯酶在有机溶剂中几乎没有活性。但是，MPEG、BSA及TGA等的添加可以使其在有机溶剂中表现出生理活性。同时猪肝酯酶对于前手性化合物的选择性水解或外消旋而言也是一种重要的酶。如PLE在外消旋1-烷氧-1-氟-3-芳基-2-丙醇、1-苯氧基-2-丙醇及1-甲氧基-3-苯氧基-2-丙醇中表现了很高的对映选择性(E 100) 。另外，PLE催化内消旋无环二梭酸二酷水解具有很好的立体选择性[10,11]。如PLE能催化戊二酸二甲醋衍生物和唬拍酸衍生物对映选择性水解,当在这类底物分子中添加轻基后,酶对底物的手性识别会显著增加。
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