通过多功能的I类阿尔多酶对环烯的立体选择性De Novo构造
Yulian Li1,2, Qiaoqiao Li1, Rui Zhang1
1State Key Laboratory of Chemical Biology, Shanghai Institute of Materia Medica, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201203, China.
研究人员设计了一种叫做NahE的酶, 通过在一个步骤中形成三种碳-碳键, 制造出环结构. 这种新的生物催化方法为合成这些重要的分子支架提供了一种新方法.
科学领域:
- 有机化学
- 生物催化
- 酶工程
背景情况:
- 环环在天然产品和药品中普遍存在.
- 目前存在的环烯合成方法主要采用基转化.
- 一个单一的催化剂,新建的环芯仍然是一个未满足的挑战.
研究的目的:
- 设计一种能够催化循环支架的新合成的单一酶.
- 开发一种新的生物催化级联,用于形成所有三种环碳-碳键.
主要方法:
- 一级的蛋白质工程 pyruvate aldolase NahE.
- 使用NahE催化多步反应级联:阿尔多尔反应,脱水,迈克尔添加和分子内SN2类替代.
- 用于合成环的工程变体的表征.
主要成果:
- 工程 NahE 变种成功催化了环结构的形成.
- 该酶促进了级联反应,在单个催化循环中创建了三个立体中心.
- 合成了30种不同的芳香和性环胺,分离产量高 (高达84%) 和绝佳的立体选择性 (> 20: 1 dr, > 99% ee).
结论:
- 类I的pyruvate aldolase NahE可以进行新的环合成.
- 这项研究提供了第一个记录下来的单一催化剂的例子,该催化剂造了环烯的三种C-C键.
- 这种工程酶提供了一种强大的立体选择生物催化工具,用于获取有价值的环化合物.
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