Engineering of Styrene Oxide Isomerase for Enhanced Production of 2-Arylpropionaldehydes: Chemoenzymatic Synthesis of (<i>S</i>)-Profens
作者:Joel P. S. Choo、Fernanda L. Sirota、Willy W. L. See、Birgit Eisenhaber、Zhi Li
DOI:10.1021/acscatal.3c02777
日期:2023.9.1
(S)-Arylpropionic acids are the pharmacologically active enantiomers of profen drugs that are challenging to synthesize chemically. Here, we report a chemoenzymatic synthesis of (S)-profens from alkenes involving styrene oxide isomerase (SOI)-catalyzed enantioretentive Meinwald-type isomerization of epoxides to aldehydes. This success relies on the engineering of SOI to accept larger substrates with
( S )-芳基丙酸是洛芬药物的药理活性对映体,化学合成具有挑战性。在这里,我们报告了(S)-丙芬涉及苯乙烯氧化物异构酶 (SOI) 催化的环氧化物对映 Meinwald 型异构化为醛。这一成功依赖于 SOI 的工程设计,以接受具有增强活性的更大底物,以进行限速异构化步骤,使用多和谐分析来指导定向进化,这代表了膜相关酶的首次成功的基于理性的进化,而无需结构信息。与野生型 SOI 相比,工程化 SOI-F35A/A131Y 的催化效率提高了 10.5 倍,并成功地与乙醛脱氢酶级联结合,从化学衍生的 (S)-环氧化物中产生了 83-4 种 (S ) -洛芬。 89% 产率和 90–94% ee。这项工作代表了一种从烯烃合成 ( S )-洛芬的简单而清洁的路线,并且工程化的 SOI 可用于生产其他类型的手性分子。