工程化的肌球蛋白和其他血蛋白最近作为通过卡宾转移
化学进行不对称烯烃
环丙烷化反应的有前途的催化剂而出现。尽管取得了这些进展,但是使用这些系统已证明贫电子烯烃的转化非常具有挑战性。在这里,我们描述了一种基于肌红蛋白的卡宾转移酶的设计,该酶结合了非天然的
铁卟啉辅因子和轴向
配体,作为缺电子烯烃的不对称
环丙烷化的有效催化剂。使用这种
金属酶,可以高效,高非对映和对映选择性(高达> 99%的de和ee)对大量富电子和缺电子的烯烃进行
环丙烷化反应。机理研究表明,由于在
金属中心周围重新构型的配位环境,该卡宾转移酶的反应范围扩大取决于对
金属卡宾自由基反应性的获得。该系统的基于自由基的反应性不同于肌红蛋白和大多数已知的有机
金属卡宾转移催化剂的亲电反应性。这项工作展示了辅因子重新设计对调节和扩大
生物反应中
金属蛋白反应性的价值,并且为缺电子烯烃的不对称
环丙烷化提供了
生物催化解决方案。预期该
生物催化剂表现出的
金属碳自