Acceso a la reactividad no natural mediante la irradiación de enzimas dependientes de la nicotinamida con luz

Área de la Ciencia:

• Biocatálisis
• Ingeniería de enzimas
• La fotoquímica

Sus antecedentes:

• Las enzimas ofrecen selectividad y eficiencia a medida en la catálisis asimétrica.
• Las enzimas existentes están limitadas a reacciones naturales, lo que restringe la diversidad catalítica.
• El desarrollo de enzimas con nuevas funciones catalíticas es un desafío clave en la biocatálisis.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un método para lograr la promiscuidad catalítica en las enzimas.
• Explorar el uso de cofactores de nicotinamida fotoexcitados para nuevas transformaciones enzimáticas.
• Para demostrar una nueva reactividad en las enzimas dependientes de la nicotinamida.

Principales métodos:

• Utilizó el estado fotoexcitado de los cofactores de nicotinamida bajo irradiación de luz visible.
• Transformó una cetorreductaza de una carbonil reductasa en un iniciador radical y una fuente de hidrógeno quiral.
• Se ha demostrado la deshalogenación radical enantioselectiva de las lactonas.

Principales resultados:

• Logró la promiscuidad enzimática inducida por la luz, permitiendo nuevas funciones catalíticas.
• La cetorreductaza demostró una nueva reactividad como iniciador de radicales y fuente de átomos de hidrógeno.
• Se realizó con éxito una deshalogenación radical altamente enantioselectiva de las lactonas, una reacción desafiante.

Conclusiones:

• El método representa el primer ejemplo de promiscuidad enzimática fotoinducida.
• Los estados excitados de los cofactores biológicos pueden desbloquear una nueva reactividad en las enzimas existentes.
• Este enfoque ofrece una desviación de la biocatálisis tradicional impulsada por la luz centrada en la regeneración de cofactores.