作者:Wang, Tian-Ci、Mai, Binh Khanh、Zhang, Zheng、Bo, Zhiyu、Li, Jiedong、Liu, Peng、Yang, Yang
DOI:10.1038/s41586-024-07284-5
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cross-coupling between organoboron reagents and amino acids. This reaction requires the cooperative use of engineered pyridoxal biocatalysts, photoredox catalysts and an oxidizing agent. We repurpose a family of pyridoxal-5′-phosphate-dependent enzymes, threonine aldolases10,11,12, for the α-C–H functionalization of glycine and α-branched amino acid substrates by a radical mechanism, giving rise to
光生物催化——利用光来扩大酶的反应活性——最近已成为开发自然界新化学物质的有力策略。这些系统在不对称自由基反应中显示出潜力,而这些反应长期以来一直是小分子催化剂所无法实现的1 。到目前为止,非自然光生物催化反应仅限于整体还原和氧化还原中性过程2,3,4,5,6,7,8,9 。在这里,我们报道了有机硼试剂和氨基酸之间的光生物催化不对称sp 3 – sp 3氧化交叉偶联。该反应需要协同使用工程吡哆醛生物催化剂、光氧化还原催化剂和氧化剂。我们重新利用了吡哆醛-5′-磷酸依赖性酶家族苏氨酸醛缩酶10,11,12 ,通过自由基机制对甘氨酸和 α-支链氨基酸底物进行 α-C-H 功能化,产生了一系列α-三取代和四取代的非规范氨基酸13,14,15拥有最多两个连续的立构中心。吡哆醛自由基酶的定向进化允许初级和次级自由基前体,包括苄基、烯丙基和烷基硼试剂,以对映体和非对映体控制的方式偶联。协同光氧化还原-吡哆醛生物催化为sp