血红蛋白最近已成为有希望的
生物催化剂,可用于促进各种卡宾转移反应,包括
环丙烷化和Y–H插入(Y = N,S,Si,B)。对于这些和合成卡宾转移催化剂,由于与更简便的卡宾Y–H插入反应之间的竞争,事实证明,在带有未保护的Y–H基团的烯烃底物中,对
环丙烷化具有很高的
化学选择性。在本报告中,我们描述了一种基于工程化的肌红蛋白的新型人工
金属酶的开发,该酶结合了
丝氨酸连接的
卟啉辅因子,能够通过NH和Si-H插入对烯烃
环丙烷化提供高选择性。分子内竞争实验显示Mb(H64V,V68A,卡宾转移反应中的H93S)[Co(ppIX)]变体与含有天然组
氨酸连接的血红素辅因子或其他
金属/近端
配体取代的基于肌红蛋白的变体相比。这些研究突出了肌红蛋白作为“卡宾转移酶”的功能可塑性,并说明了在该
金属蛋白支架内调节辅因子环境如何代表获得天然血红蛋白或过渡
金属催化剂未表现出的卡宾转移反应性的有价值的策略。