Engineering Imine Reductase for Efficient Biosynthesis of 1-Aryl-Tetrahydro-β-Carbolines and Their N-Methylation Products
作者:Jinmei Zhu、Lu Yang、Jiequn Wu、Zixin Deng、Xudong Qu
DOI:10.1021/acscatal.1c06012
日期:2022.8.5
expanded the substrate tolerance of the enzyme, enabling efficient, stereoselective synthesis of a series of ortho-, meta-, para-, and multi-substituted (S)-1-phenyl-THβCs. By combining enzymatic imine reduction and whole-cell N-methylation in one pot, we further developed a cost-effective strategy to directly synthesize (S)-N-methyl 1-phenyl-THβCs from DHβC substrates. Our results not only provide an effective
手性 1-芳基-四氢-β-咔啉 (THβC) 是天然产物和药物中的重要子结构。由于框架的庞大和刚性,亚胺还原酶(IRED)在对映选择性合成中的应用很有吸引力,但尚未实现。在这项研究中,通过对空间位阻耐受性 IRED IR45的计算机和突变分析,我们确定了 1-苯基二氢-β-咔啉 (DHβCs) 的关键结合模式。工程化亚基 B 中 L228'、M250' 和 E251' 处的关键残基显着扩展了酶的底物耐受性,从而能够高效、立体选择性地合成一系列邻位、间位、对位和多取代的化合物。小号)-1-苯基-THβCs。通过在一锅中结合酶促亚胺还原和全细胞 N-甲基化,我们进一步开发了一种具有成本效益的策略,可以从 DHβC 底物直接合成 ( S )-N-甲基 1-苯基-THβCs。我们的研究结果不仅为重要的 1-芳基 THβC 框架的生物合成提供了一条有效途径,而且还显着扩展了 IRED 的底物特异性,这将有助于