Introduction of pseudo-base benzimidazole derivatives into nucleosides via base exchange by a nucleoside metabolic enzyme
作者:Akihiko Hatano、Riki Matsuzaka、Genki Shimane、Hiroyuki Wakana、Kou Suzuki、Chisato Nishioka、Aoi Kojima、Masatoshi Kidowaki
DOI:10.1016/j.bmc.2023.117411
日期:2023.8
organic synthesis, biocatalysis using enzymes provides a more stereoselective and cost-effective approach. Synthesis of unnatural nucleosides by nucleoside base exchange reactions using nucleoside-metabolizing enzymes has previously shown that the 5-position recognition of pyrimidine bases on nucleoside substrates is loose and can be used to introduce functional molecules into pyrimidine nucleosides. Here
在替代有机合成中,使用酶的生物催化提供了一种更具立体选择性和成本效益的方法。使用核苷代谢酶通过核苷碱基交换反应合成非天然核苷先前表明,核苷底物上嘧啶碱基的5位识别是松散的,可用于将功能分子引入嘧啶核苷中。在这里,我们探索了通过嘧啶核苷磷酸化酶(PyNP)的碱基交换反应将嘌呤假碱基掺入核苷中,证明咪唑五元环是该反应的必要结构。就苯并咪唑而言,碱基交换产生脱氧核糖形式,产率 96%,核糖形式,产率 23%。该反应还用 1 H-咪唑并[4,5-b]吩嗪(一种带有附加环的苯并咪唑类似物)进行,尽管核苷的产率仅为 31%。1 H和咪唑并[4,5-b]吩嗪核苷与 PyNP (PDB 1BRW) 活性位点之间的对接模拟H-咪唑并[4,5-b]吩嗪可以用作 PyNP 的底物。因此,使用PyNP的酶促取代反应可用于将许多嘌呤假碱基和具有各种官能团的苯并咪唑衍生物掺入核苷结构中,其具有作为诊断或治疗剂的潜在用途。