Pictet-Spengler 反应可从芳香胺和醛生成 β-咔啉或
四氢喹啉产物,广泛用于植物
生物碱的
生物合成。在这里,我们解卷积了
生物合成酶胡
豆苷合酶在催化 β-咔啉产物的立体选择性合成中所起的作用。值得注意的是,酶机制的速率控制步骤,如初级动力学同位素效应 (KIE) 的出现所确定的,是带正电荷的
中间体的重构化。非酶促 Pictet-Spengler 反应的 KIE 表明重构化也在溶液中控制速率,表明酶不会显着改变反应机制。此外,溶液和酶促反应的 pH 依赖性为催化 Pictet-Spengler 反应的一系列酸碱催化步骤提供了证据。一个额外的酸催化步骤,很可能是
甲醇胺
中间体的质子化,也是显着的速率控制。我们建议该步骤由酶有效催化。与酶结合的双底物
抑制剂的结构分析表明,活性位点经过精心调整,以正确定向
亚胺中间体,以进行生产性环化以形成非对映选择性产物。此外,从头计算表明该机制中可能涉及的