Síntesis quimioenzimática estereodivergente de los productos naturales de la azafilona

Área de la Ciencia:

• Biocatálisis y Química Sintética
• Ingeniería y descubrimiento de enzimas

Sus antecedentes:

• El logro de la síntesis selectiva de moléculas biológicamente activas a menudo requiere un control preciso sobre el sitio y la estereoselectividad.
• Mientras que los catalizadores de moléculas pequeñas ofrecen una selectividad predecible, las enzimas presentan desafíos debido al acceso limitado a catalizadores con selectividad complementaria para estrategias sintéticas ortogonales.
• El desarrollo de nuevos biocatalizadores con selectividad predecible y complementaria es crucial para avanzar en la síntesis quimioenzimática.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un enfoque para acceder a los biocatalizadores con selectividad complementaria que sea ortogonal a los métodos tradicionales de ingeniería de proteínas.
• Identificar nuevas enzimas que exhiban una estereoselectividad única para objetivos sintéticos desafiantes.
• Demostrar la utilidad de estos biocatalizadores en la síntesis estereodivergente de productos naturales complejos.

Principales métodos:

• Utilizó una red de similitud de secuencias (SSN) para identificar secuencias de enzimas candidatas.
• Se han evaluado los biocatalizadores seleccionados en función de sus perfiles de reactividad y selectividad.
• Utilizó biocatalizadores identificados en estrategias de síntesis quimioenzimática.

Principales resultados:

• Se han identificado múltiples biocatalizadores que presentan una estereoselectividad y una selectividad complementaria en el sitio.
• Logró las primeras síntesis estereodivergentes de productos naturales de azaphilona: tricoflectina, deflectina-1a y ácido lunatoico A.
• Se generan azapilonas enantioenriquecidas, lo que permite la reasignación de las configuraciones absolutas de tricoflectina y deflectina-1a a través de análisis espectroscópicos y cristalográficos.

Conclusiones:

• El enfoque de la red de similitud de secuencias es eficaz para descubrir biocatalizadores con selectividad nueva y complementaria.
• Este método facilita la síntesis quimioenzimática estereodivergente de productos naturales complejos.
• Los biocatalizadores y las vías sintéticas identificadas proporcionan herramientas valiosas para la síntesis de productos naturales y la determinación estereocímica.