由于新的高通量篩選技術和蛋白質工程,用于合成化學的酶工具箱在過去的幾年里急劇擴大。目前,酶反應可用于制備化學,并使新的簡單、溫和及高產的方法成為可能。然而,該工具箱中明顯缺少一些關鍵反應,特別是在產率和生物催化劑可用性方面,例如硫酯和叔胺制備的概念已被報道,但目前還沒有適合制備的生物催化方法。
近期,英國諾丁漢大學的Francesca Paradisi課題組和意大利米蘭大學的Francesco Molinari課題組合作,報道了一種?;D移酶突變體用來合成硫酯和叔酰胺。前期工作中,他們報道了一種來源于Mycobacterium smegmatis的酰基轉移酶MsAcT,能夠在水中高效地催化酯和酰胺的形成。
圖片來源:Nat. Catal.
MsAcT與SGNH超家族絲氨酸水解酶具有相同的催化三聯體Ser-His-Asp,而在GDSL-樣家族中,包括了MsAcT和一些脂肪酶和肽酶等水解酶,這些酶的絲氨酸和組氨酸催化位點都是嚴格保守的。在典型的?;D移酶機制中,催化三聯體與?;纬甚;钢虚g體acyl-O-Ser-enzyme,再被親核試劑進攻發(fā)生?;D移。然而,該研究作者認為水解酶中常見的另一種催化三聯體Cys-His-Asp與酰基形成的?;钢虚g體acyl-O-Cys-enzyme更有利于親核試劑進攻。
圖片來源:Nat. Catal.
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MsAcT催化不同的二級胺N-?;纬杉觉0?。
圖片來源:Nat. Catal.
參考文獻:A strategic Ser/Cys exchange in the catalytic triad unlocks anacyltransferase-mediated synthesis of thioesters and tertiary amides
Nat. Catal.
DOI:10.1038/s41929-020-00539-0
原文作者:Martina L. Contente, David Roura Padrosa,Francesco Molinari* and Francesca Paradisi*