酸转化为氨酸的固态特异性酶转化
Deirdre Hanley1, Zi-Qi Li1, Shilong Gao1
1Division of Chemistry and Chemical Engineering, California Institute of Technology, Pasadena, California 91125, United States.
研究人员设计了一种酶来催化酸的氨化,产生高效率的氨酸. 这一突破将酸化学的好处与生物催化物的新合成途径结合起来.
科学领域:
- 生物催化
- 有机合成
- 酶工程
背景情况:
- 酸和 Ester 是化学合成中的通用构件.
- 由于相关酶的稀缺性,涉及碳键的化合物的生物催化合成是有限的.
- 将酸化学的优点与生物催化剂相结合,有可能实现高度选择性和高效的分子组合.
研究的目的:
- 开发一种生物催化方法,从酸和中合成氨基.
- 设计一种能够催化碳键的酶.
- 探索这种生物催化方法在选择性合成中的应用.
主要方法:
- 设计一个原蛋白转移酶用于酸的氨基化.
- 使用氧胺作为氨化反应的源.
- 用各种酸和酸测试酶的活性,包括用于反选择性研究的血清基质.
主要成果:
- 这种工程酶有效地催化了酸的氨化,以产生高达99%的产量和>4000的总周转率.
- 生物催化剂也有效与酸,在现场水解.
- 通过对racemic基乙烯进行酶选择性氨基化,产生了基氨基,而目前的化学催化剂无法做到这一点.
- 立体特异性和激进时钟实验支持1,2金属转移机制.
结论:
- 已经确定了酸和的新生物催化转化.
- 这种工程酶为合成多种氨酸和氨酸提供了一条新的途径.
- 该方法为C-B键功能化提供了传统的化学催化方法的可持续和有效替代方案.
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