Biocatalytic reductive amination as a route to isotopically labelled amino acids suitable for analysis of large proteins by NMR
作者:Jack S. Rowbotham、Jake H. Nicholson、Miguel A. Ramirez、Kouji Urata、Peter M. T. Todd、Gogulan Karunanithy、Lars Lauterbach、Holly A. Reeve、Andrew J. Baldwin、Kylie A. Vincent
DOI:10.1039/d3sc01718d
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and easy to use H2-driven biocatalytic platform for the enantioselective incorporation of 2H-atoms into amino acids. By combining the biocatalytic deuteration catalyst with amino acid dehydrogenase enzymes capable of reductive amination, we synthesised a library of multiply isotopically labelled amino acids from low-cost isotopic precursors, such as 2H2O and 15NH4+. The chosen approach avoids the use
我们展示了一种原子效率高且易于使用的 H 2驱动生物催化平台,用于将2 个H 原子对映选择性掺入氨基酸中。通过将生物催化氘化催化剂与能够还原胺化的氨基酸脱氢酶相结合,我们从低成本同位素前体(例如2 H 2 O 和15 NH 4 + )合成了多重同位素标记的氨基酸库。所选择的方法避免使用预先标记的2 H-还原剂,因此大大简化了产品清理。值得注意的是,该策略使得2 H、15 N 和不对称中心能够在良性条件下以完全选择性的一步引入到分子位点,并且具有接近 100% 的原子经济性。该方法有利于半克规模的氨基酸同位素体的制备。这些氨基酸在分析生命科学中具有广泛的适用性,特别是蛋白质的核磁共振光谱分析。为了证明该方法对蛋白质 NMR 化学家工作流程的好处,我们制备了L -[α- 2 H, 15 N, β- 13 C]-丙氨酸并将其集成到大型 (>400 kDa) 热休克中蛋白质寡聚物,随后可通过甲基-TROSY