作者:Kato, Shunsuke、Abe, Miteki、Gröger, Harald、Hayashi, Takashi
DOI:10.1021/acscatal.4c03220
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Biocatalytic aldoxime dehydration is one of the most efficient methods used for the synthesis of nitriles under ambient reaction conditions without the use of highly toxic cyanides. At the same time, limitations in terms of substrate scope exist. To overcome such limitations and further extend the scope of this biocatalytic reaction, we are developing an artificial metalloenzyme with enhanced aldoxime dehydration
生物催化醛肟脱水是在环境反应条件下不使用剧毒氰化物合成腈的最有效方法之一。同时,底物范围也存在限制。为了克服这些限制并进一步扩大这种生物催化反应的范围,我们正在开发一种基于血红素蛋白重构的具有增强醛肟脱水活性的人造金属酶。用铁卟啉辅因子 (rMb(FePc)) 重构的工程肌红蛋白对多种醛肟的脱水具有极高的催化活性。脱水反应的总转换数达到最大值9300。此外,rMb(FePc)被发现可以促进反应性较低的O-烷基醛肟的脱醇,而这些O-烷基醛肟在天然酶催化反应中不被接受为底物。一系列机械实验清楚地揭示了底物和活性位点远端 His/Ser 残基之间氢键的重要性。这些机制见解进一步激励我们对 rMb(FePc) 进行基于合理机制的工程,从而产生改进的 rMb(FePc) 变体,其活性比未突变的重组肌红蛋白催化剂高 24 倍。