活性化されていないC-H結合に酵素による窒素挿入
Soumitra V Athavale1, Shilong Gao1, Anuvab Das1
1Division of Chemistry and Chemical Engineering, California Institute of Technology, Pasadena, California91125, United States.
研究者は,飽和した前駆体から窒素を組み込むための新しい生化学的アプローチである選択的なC-H結合アミネーションとアミデーションのための新しい酵素を開発しました.
科学分野:
- 生物触媒
- 酵素工学
- 有機化学
背景:
- アリファティックC−H結合の選択的機能化は化学合成に不可欠であるが,困難である.
- C−H結合の酵素的窒素機能化は,現在自然界では不明である.
- 選択的なC-Hアミネーション/アミデーションのための合成方法は限られている.
研究 の 目的:
- 活性化されていないC ((sp3) -H結合の選択的アミネーションとアミデーションのための新しい酵素を開発する.
- 自然に新しい窒素移転酵素を作るための指向進化を探求する.
- 窒素を吸収する 新しい生化学的経路を確立する
主な方法:
- ヘム含有ナイトレン移転酵素の指向的な進化
- メチルとエチルサイクロヘキサンを含む様々な基板を用いた酵素測定
- 運動同位体効果 (KIE) と計算研究 (MDシミュレーション)
主要な成果:
- 進化した酵素は,活性化されていないC ((sp3) -H部位の選択的アミネーションとアミデーションを示している.
- メチルとエチルサイクロヘクサンの非対称化が示され,選択性が異なる.
- 進化した酵素は,広範囲の基質の乱交性を表している.
結論:
- 選択的なC-Hアミネーション/アミデーションを行うことができる新しいニートレントランスファーゼを開発した.
- このメカニズムは,HATとラジカルリバウンドによる段階的なラジカル経路を含みます.
- これらの酵素は,窒素を含む化合物を合成するための新しい生化学的戦略を提供します.
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