يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية

مقالة منهجية

تتالي الانزيمية ردود لتوليف الكحوليات الأمينية مراوان L-يسين

11.6K مشاهدة

⸱

DOI:

10.3791/56926

⸱

فبراير 16, 2018

 ,  , 

في هذه المقالة

ملخص

الكحوليات الأمينية مراوان جزيئات تنوعاً للاستخدام السقالات في التوليف العضوي. بدءاً من L-يسين، نحن توليف الكحوليات الأمينية بفعل تتالي الانزيمية الجمع بين أكسدة دياستيريوسيليكتيفي ح ج تحفزها ديوكسيجيناسي متبوعاً بانشقاق مجموعة حمض الكربوكسيلية الأحماض الأمينية هيدروكسيل المقابلة من ديكاربوكسيلاسي.

الملخص

الكحوليات الأمينية مركبات تنوعاً مع طائفة واسعة من التطبيقات. على سبيل المثال، فقد استخدمت مراوان السقالات في التوليف العضوي. على توليف بالكيمياء العضوية التقليدية وغالباً ما يتطلب عمليات التوليف متعددة خطوة شاقة، مع صعوبة السيطرة على نتائج الخبراء. نقدم بروتوكول انزيماتيكالي سينثيتيزي الكحوليات الأمينية بدءاً من L-يسين متاحة بسهولة في 48 ساعة. هذا البروتوكول ويجمع بين اثنين من التفاعلات الكيميائية التي يصعب جداً القيام بتجميع العضوية التقليدية. في أول خطوة ريدجو-ودياستيريوسيليكتيفي أكسدة السندات ح ج اونكتيفتد ليسين هو الجانب-سلسلة تحفزها ديوكسيجيناسي؛ أكسدة ريدجو ودياستيريوسيليكتيفي ثانية تحفزها ديوكسيجيناسي ريجيوديفيرجينت يمكن أن يؤدي إلى تشكيل 1، 2-ديولس. في الخطوة الأخيرة، هو المشقوق كاربوكسيليك مجموعة الحمض الأميني ألفا من ديكاربوكسيلاسي pyridoxal-فوسفات (حزب العمال التقدمي) (DC). هذه الخطوة ديكاربوكسيلاتيفي يؤثر فقط على الكربون ألفا من الأحماض الأمينية، الاحتفاظ بمركز ستيريوجينيك هيدروكسي استبداله في وضع بيتا/غاما. ولذلك يتم إثراء الكحوليات الأمينية الناتجة بصريا. البروتوكول تم تطبيقها بنجاح على توليف سيميبريباراتيفي-مقياس للكحوليات الأمينية الأربعة. رصد ردود الفعل التي أجرى بها كروماتوغرافيا سائلة عالية الأداء ([هبلك]) بعد derivatization 1-مخفضات-2، 4-دينيتروبينزيني. تنقية مباشرة باستخراج المرحلة الصلبة (SPE) أتاحت الكحوليات الأمينية مع المحاصيل ممتازة (93 في المائة إلى > 95%).

المقدمة

على الرغم من المزايا التي تتيحها بيوكاتاليسيس، تكامل الخطوات بيوكاتاليتيك في المسارات الاصطناعية أو مجموع طرق بيوكاتاليتيك يظل معظمها يقتصر على القرارات الحركية الانزيمية. تستخدم هذه الطرق على نطاق واسع كخطوة أولى في توليف الكيماوي الانزيمية غير متماثلة، ولكن بيوكاتاليسيس يوفر العديد من الإمكانيات أكثر في المجموعة الوظيفية إينتيركونفيرسيونس مع ستيريوسيليكتيفيتي عالية1،2،3 . وعلاوة على ذلك، كردود فعل بيوكاتاليتيك تجري في ظروف مماثلة، أنه من الممكن ولذلك القيام بسلسلة من ردود الفعل في وعاء واحد أزياء4،5.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

البروتوكول

1-إعداد إنزيم

  1. ويعرب وتنقية البروتينات كما هو موضح سابقا26.
    ملاحظة: تم الحصول على البروتينات المؤتلف مع التركيزات النهائية التالية: αKAO من أسيديفيلا كاتينوليسبورا، معرف أونيبروتكب: C7QJ42 (KDO1)، 1.35 مغ/مل؛ ΑKAO من بينينسيس جيم، معرف أونيبروتكب: C7PLM6 (KDO2)، 2.29 مغ/مل؛ وحدات تحكم المجال Dc--حزب العمال التقدمي من س. روميرانتيوم، معرف أونيبروتكب: O50657 (سروممن أقل البلدان نمواً)، استخراج الخلية الحرة مع إنزيم المجموع في 12.44 مغ/مل؛ حزب العمال التقدمي-العاصمة من بينينسيس جيم، معرف أونيبروتكب: C7PLM7 (DCCpin)، 2.62 ملغ/مل.

2-إعداد الحلول

....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

أبلغنا سابقا التوليف من مونو-ودي-هيدروكسي-L-ليسينيس من دياستيريوسيليكتيفي هيدروكسيليشن الانزيمية تحفزها ديوكسيجيناسيس الحديد (II)/αKAO الأسرة (الشكل 1)16. لتحسين بروتوكول كامل الشلالات المعروضة هنا، التي تجمع بين واحد أو اثنين من الخطوات hydroxylation تحفزها αKAO تليها خطوة إزالة تحفزها حزب العمال التقدمي-DC، تم تعديل شروط رد فعل لتلبية متطلبات كل التفاعلات الانزيمية. لقد بدأنا بالتحقيق في أنشطة اثنين من وحدات تحكم المجال Dc، وأقل البل.......

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المناقشة

مراوان الكحوليات الأمينية ومشتقاتها لديها مجموعة واسعة من التطبيقات، من المساعدين مراوان للتوليف العضوي للعلاج بالأدوية. التوليف متعددة الخطوات لإنتاج الكحوليات الأمينية بتوليف العضوية التقليدية عديدة، ولكن قد لا تكون دائماً فعالة بسبب الخطوات مملة الحماية/deprotection جنبا إلى جنب مع عنصر تحكم حساسة الفراغية16. اتباع نهج بيوكاتاليتيك يوزع مع خطوات الحماية/deprotection وهي عادة ما تكون شديدة تراكما أحيائياً فراغي النوعية يمثل بديلاً جيدا.

الأعمال السابقة عنها توليف كحول.......

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.

شكر وتقدير

يشكر المؤلفون بيريت العين، كريستين Pellé، فيرونيك دي بيراردينيس لمناقشة مثمرة وسيرفين بيغي للدعم التقني.

....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
هيبسسيجما ألدريتشH3375
L-ليسين هيدروكلوريدسيجما ألدريتشL5626
(5S< / em>) -hydroxy-L-lysineSigma AldrichGPS NONHOut sourcing
&alpha - حمض الكيتوجلوتاريكسيجما ألدريتش75892
أسكوربات الصوديومسيجما ألدريتشA7631
حديد الأمونيوم (II) كبريتات سداسي هيدراتأكروس201370250
فوسفات البيريدوكسال (PLP)سيجما ألدريتش82870
3،4-dimercaptobutane-1،2-diol (DTT)Sigma AldrichD0632
1-fluoro-2،4-dinitrobenzene (DNFB)Sigma AldrichD1529
EthanolVWR20825.290
صوديوم كربونات الهيدروجينSigma Aldrich71631
HCl 37٪Sigma Aldrich435570
HCl 0.1MFluka35335
Acetonitrile HiPerSolv CHROMANORM ل LC-MSVWR83640.320
2،2-حمض ثلاثي فلورو أسيتيكVWR153112E
الأمونيا 28٪VWR21182.294
الميثانول HiPerSolv CHROMANORM ل LC-MSVWR83638.32
حمض الفورميكأكروس270480010
حمض الفوسفوريك 85٪أكروس201145000
أكسيد الديوتيريومأكروس320،710،075
هيدروكسيد الصوديومسيجما ألدريتشS5881
C18 عمود HPLCPhenomenex00F-4601-Y0
نظام Accela UHPLCكاشف المساعد
Accelaمرشحات حقنة ThermoFisher Scientific
4 مم - 0،22 وميكرو ؛ م - PVDFMerckSLGVR04NL
حقنة توبركولين ذات الاستخدام الواحد مع تخرج مل ، طرف لورVWRHSWA5010.200V0
راتنج تبادل كاتيون 100-200 & nbsp ؛ شبكةSigma Aldrich217506
خرطوشة استخراج الطور الصلب للتبادل الكاتيوني المختلط 6 ملالمياه186000776
مشعب الاستخراجالمياهWAT200609
المبخر الدوارB & uuml ؛ تشي531-0103
مجفف المياه ألفا 1-2 LDplusChristL083302
Micropipette 20 & micro ؛ LEppendorf3121000031
ماصة دقيقة 100 & مايكرو; LEppendorf3121000074
Micropipette 500 & micro; LEppendorf3121000112
Micropipette 1000 & micro; LEppendorf3121000120
مطياف 300 ميجاهرتزBruker
2 مل أنبوب دقيقCLEARLineCL20.002.0500
50 مل أنبوب طرد مركزي مخروطي القاعFischer Scientific05-539-8
25 مل قارورة مستديرة القاع 14/23Fischer Scientific10353331
100 مل قارورة مستديرة القاع 29/3211786183 فيشر العلمي
الشخصي الرقمي ThermoFisher Scientific 250 مل قارورة دائرية القاع 29/32 فيشر 11786183 العلمي 250 مل قارورة إرلينماير فيشربراند 15496143

المراجع

  1. Nestl, B. M., Hammer, S. C., Nebel, B. A., Hauer, B. New Generation of Biocatalysts for Organic Synthesis. Ang. Chem. Int. Ed. 53 (12), 3070-3095 (2014).
  2. Reetz, M. T. Biocatalysis in Organic Chemistry and Biotechnology: Past, Present, and Future. J. Am. Chem. Soc....

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

إعادة الطباعة والأذونات

استكشف المزيد من المقالات

تخليق L-lysineتحفيز dioxygenasePLP Decarboxylaseمراقبة HPLCاستخلاص الطور الصلبتنقية إنزيميةأكسدة انتقائية للموضع والدياستيريوميرعملية التجفيف بالتجميد