
酶以及用于優(yōu)化這些催化劑的蛋白質(zhì)設(shè)計和工程方法,在化學(xué)合成中發(fā)揮著越來越大的作用。在這方面特別值得注意的是,通過暴露于非天然底物、試劑和反應(yīng)條件,酶活性通常可以擴展到遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出天然反應(yīng)的范圍。有鑒于此,Indiana University的Jared C. Lewis課題組利用維生素B12依賴性酶獨特的化學(xué)反應(yīng)性,包括異構(gòu)酶、甲基轉(zhuǎn)移酶和還原脫鹵酶催化功能,以及B12輔因子本身,可以用來實現(xiàn)一系列新的天然反應(yīng)。

圖片來源:Angew. Chem. Int. Ed.
在這項研究中,作者重新調(diào)整了B12依賴性轉(zhuǎn)錄因子CarH的用途,以實現(xiàn)非天然自由基環(huán)化反應(yīng)。這種酶的一種工程化突變體CarH*通過氧化還原中性或還原性閉環(huán)催化γ-和δ-內(nèi)酰胺的形成,相對于游離的B12輔因子,反應(yīng)性和選擇性顯著增強。

圖片來源:Angew. Chem. Int. Ed.
CarH*還催化一種不尋常的螺環(huán)化反應(yīng),通過芳烴的脫芳作用產(chǎn)生雙環(huán)1,3-二烯產(chǎn)物,而不是現(xiàn)有方法產(chǎn)生的1,4-二烯。這些結(jié)果和相關(guān)的機制研究表明了蛋白質(zhì)支架在控制B12反應(yīng)性和擴大B12依賴性酶的合成用途方面的重要性。

圖片來源:Angew. Chem. Int. Ed.
原文標(biāo)題:Non-native Intramolecular Radical Cyclization Catalyzed by a B12-Dependent Enzyme
Angew. Chem. Int. Ed. 2023, e202312893
原文作者:Jianbin Li, Amardeep Kumar, and Jared C. Lewis*













