Stereodivergent Protein Engineering of a Lipase To Access All Possible Stereoisomers of Chiral Esters with Two Stereocenters
作者:Jian Xu、Yixin Cen、Warispreet Singh、Jiajie Fan、Lian Wu、Xianfu Lin、Jiahai Zhou、Meilan Huang、Manfred T. Reetz、Qi Wu
DOI:10.1021/jacs.9b02709
日期:2019.5.15
Enzymatic stereodivergent synthesis to access all possible product stereoisomers bearing multiple stereocenters is relatively undeveloped, although enzymes are being increasingly used in both academic and industrial areas. When two stereocenters and thus four stereoisomeric products are involved, obtaining stereodivergent enzyme mutants for individually accessing all four stereoisomers would be ideal
尽管酶越来越多地用于学术和工业领域,但酶促立体发散合成以获取所有可能的具有多个立体中心的产品立体异构体相对不发达。当涉及两个立体中心和四个立体异构产物时,获得立体发散酶突变体以单独访问所有四种立体异构体将是理想的。尽管在一般酶的定向进化方面取得了重大成功,但将一种酶立体发散工程化为四种高度立体互补的变体以获得带有多个立体中心的立体异构体的完整补充仍然是一个挑战。使用南极念珠菌脂肪酶 B (CALB) 作为模型,我们将这种酶的蛋白质工程报告为四种高度立体互补的变体,这些变体是在有机溶剂中外消旋酸和外消旋醇之间的酯交换反应中获得所有四种立体异构体所需的。通过生成和筛选每种异构体的少于 25 个变体,我们对模型反应中所有四种可能的立体异构体实现了 >90% 的选择性。这一困难的壮举是通过在酶结合口袋内衬的位点开发一种称为“集中合理迭代位点特异性诱变”(FRISM)的策略来完成的。使用一组有限的合