Mechanism-Guided Design and Discovery of Efficient Cytochrome P450-Derived C–H Amination Biocatalysts
作者:Viktoria Steck、Joshua N. Kolev、Xinkun Ren、Rudi Fasan
DOI:10.1021/jacs.9b12859
日期:2020.6.10
efficient C-H aminases. Both XplA and BezE could be engineered to further improve their C-H amination reactivity, which demonstrates their evolvability for abiological reactions. These engineered and natural P450 catalysts can promote the intramolecular C-H amination of arylsulfonyl azides with over 10,000-14,000 catalytic turnovers, ranking among the most efficient nitrene transfer biocatalysts reported to
细胞色素 P450s 最近被确定为一类有前途的生物催化剂,用于通过氮烯转移介导 CH 胺化,这是形成新 CN 键的有价值的转化。然而,P450 在这些非天然转化中的催化效率明显低于这些酶在其天然单加氧酶功能中表现出的催化效率。使用机制引导策略,我们在此报告了一系列基于 P450BM3 的变体的合理设计,这些变体通过破坏天然质子中继网络和此类中的其他高度保守的结构元件而获得显着增强的 CH 胺化活性。酶。这种方法进一步指导了 XplA 和 BezE 的鉴定,这两种“非典型”天然 P450 涉及人造炸药的降解和苯扎他汀的生物合成,分别作为非常有效的 CH 胺酶。XplA 和 BezE 都可以设计成进一步提高它们的 CH 胺化反应性,这证明了它们在非生物反应中的可进化性。这些工程化和天然的 P450 催化剂可以促进芳基磺酰基叠氮化物的分子内 CH 胺化,催化转化次数超过 10,000-14,00