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我國科學(xué)家利用化學(xué)酶法策略實(shí)現(xiàn)手性環(huán)己烯骨架的高效多樣性合成

2022/12/27 17:35:42 來源:科技部生物中心

導(dǎo)言:北京大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院團(tuán)隊(duì)在《Chem Catalysis》期刊上發(fā)表了題為“Diversity-oriented synthesis of cyclohexenes by combining enzymatic intermolecular Diels-Alder reactions and decarboxylative functionalizations”的研究論文。

  多取代的六元環(huán)骨架是藥物分子和活性天然產(chǎn)物中常見的結(jié)構(gòu)單元。近年來,對(duì)于手性環(huán)己烷的合成研究受到學(xué)術(shù)界和制藥工業(yè)界的廣泛關(guān)注。狄爾斯-阿爾德反應(yīng)(Diels-Alder reaction,簡稱D-A反應(yīng))是合成化學(xué)中構(gòu)建六元環(huán)骨架最常用的方法之一,已經(jīng)在天然產(chǎn)物全合成中得到了廣泛運(yùn)用。但傳統(tǒng)的不對(duì)稱D-A反應(yīng)在立體選擇性以及反應(yīng)模塊性方面存在明顯的不足,這極大地限制了其在藥物合成上的應(yīng)用。鑒于酶催化往往具有高效、綠色的特點(diǎn),近年來對(duì)于D-A反應(yīng)酶的挖掘和工程化改造受到廣泛關(guān)注。

  11月16日,北京大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院團(tuán)隊(duì)在《Chem Catalysis》期刊上發(fā)表了題為“Diversity-oriented synthesis of cyclohexenes by combining enzymatic intermolecular Diels-Alder reactions and decarboxylative functionalizations”的研究論文。研究團(tuán)隊(duì)首次利用丙氨酸篩選與聚焦理性迭代位點(diǎn)特異性突變(FRISM)相結(jié)合的方式,實(shí)現(xiàn)了對(duì)D-A酶的蛋白工程改造,提升了酶催化活性和底物適用性。通過將酶催化的分子間D-A反應(yīng)與多種過渡金屬催化的脫羧官能團(tuán)化反應(yīng)相結(jié)合,成功實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)多樣的手性環(huán)己烷骨架的構(gòu)建。

  該工作為結(jié)構(gòu)多樣的六元環(huán)骨架的合成提供了新的思路,拓展了酶催化的應(yīng)用范圍。

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