카이 랄 아미노 알콜 건설 기계 유기 합성에 사용 하기 위해 다양 한 분자입니다. 패-리 신에서 시작, 우리 diastereoselective C H 산화 촉매 dioxygenase에 의해 해당 수 아미노산의 carboxylic 산 moiety의 분열에 의해 다음에 의해 결합 하는 효소 캐스케이드 반응에 의해 아미노 알콜을 합성 한 decarboxylase입니다.
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이 논문에서
요약
초록
아미노 알콜은 다양 한 응용 프로그램으로 다양 한 화합물. 예를 들어, 그들은 유기 합성에서 랄 공중 발판으로 사용 되었습니다. 기존의 유기 화학에 의해 그들의 합성은 종종 stereochemical 결과의 어려운 제어와 지루한 여러 단계의 합성 과정을 필요합니다. 선물이 효소 synthetize 아미노 알콜 48 h에 쉽게 사용할 수 있는 L 리 진에서 시작 하는 프로토콜. 이 프로토콜은 매우 전통적인 유기 합성 하 여 수행 하기 어려운 두 화학 반응 결합 합니다. 신의 unactivated C H 본드의 첫 번째 단계, regio-와 diastereoselective 산화에 사이드 체인 dioxygenase;에 의해 촉매는 두 번째 regio-와 diastereoselective regiodivergent dioxygenase에 의해 촉매 산화는 1, 2-diols의 형성으로 이어질 수 있습니다. 마지막 단계에서 carboxylic 그룹의 알파 아미노산은 pyridoxal 인산 염 (PLP) decarboxylase (DC)에 의해 죽 습. 이 decarboxylative 단계 베타/감마 위치에 대체 hydroxy stereogenic 센터 유지 아미노산의 알파 탄소를만 영향을 줍니다. 결과 아미노 알콜은 광학 농축 따라서. 프로토콜의 4 개의 아미노 알콜 semipreparative 규모 합성에 성공적으로 적용 되었습니다. 반응의 모니터링 실시 했다 고성능 액체 크로마토그래피 (HPLC)에 의해 derivatization 후 1-플 루 오로-2, 4-dinitrobenzene에 의해. 고체 상 추출 (SPE)에 의해 간단 정화 받으면 우수한 수익률 아미노 알콜 (93% > 95%).
서론
Biocatalysis 제공 하는 혜택에도 불구 하 고 합성 경로 또는 총 biocatalytic 노선 biocatalytic 단계의 통합 주로 효소 키네틱 해상도 제한 남아 있습니다. 이러한 노선 비대칭 화학 효소 합성의 첫 번째 단계로 널리 사용 되었습니다 하지만 높은 stereoselectivity,12,3 기능 그룹 interconversions에 더 많은 가능성을 제공 하는 biocatalysis . 또한, biocatalytic 반응 비슷한 조건에서 실시 하 고로 그것은 가능한 한 냄비 패션4,5에서 캐스케이드 반응을 수행 하 따라서.
카이 랄 아미노 알콜은 보조 또는 유기 합성6공중 발판으로 사용 하기 위해 다양 한 분자. 아미노 알콜 moiety 이차 대사 산물 및 활성 제약 성분 (API)에 자주 발견 된다. 기본 β-아미노 알콜 랄 γ-아미노 알콜에는 기존의 화학 합성, 하지만 액세스 하 여 해당 α 아미노 산에서....
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프로토콜
1. 효소 준비
- 표현 하 고 앞에서 설명한26으로 단백질 정화.
참고: 재조합 단백질 다음 최종 농도와 가져온: αKAO에서 Catenulispora acidiphila, UniProtKB ID: C7QJ42 (KDO1), 1.35 mg/mL; C. pinensis, UniProtKB ID에서에서 αKAO: C7PLM6 (KDO2), 2.29 mg/mL; PLP-Dc에서 S. rumirantium, UniProtKB ID: O50657 (LDCSrum), 셀 무료 12.44 mg/mL;에서 총 효소 추출 PLP-DC에서 C. pinensis, UniProtKB ID: C7PLM7 (DCCpin), 2.62 mg/mL.
2입니다. 솔루션의 준비
참고: 아래의 모든 솔루션 이온된 수에 준비가 되어 있습니다.
- HEPES 버퍼, pH 7.5;의 1 M를 준비 5 m NaOH의 조정.
참고: pH 조정 단계 동안 얼굴 보호 (P280), 눈 보호, 보호복, 보호 장갑 착용. 눈 (P338 P305, P....
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결과
우리가 이전에 보고 된 합성의 모노-및 디-hydroxy-L-lysines diastereoselective 효소 hydroxylation 철 (II)의 dioxygenases에 의해 촉매에 의해 / αKAO 가족 (그림 1)16. PLP DC에 의해 촉매 decarboxylation 단계 뒤는 αKAO에 의해 촉매는 하나 또는 두 개의 hydroxylation 단계를 결합 하는 여기, 전체 폭포의 프로토콜 최적화 반응 조건 모두의 요구 사항을 충족 조정 되었다 효소 반응입니다. 우리는 두 개의 Dc, LDCSrum 및 DCCpin, 상용 (5R)으로 활동을 조사 하 여 시작-hydroxy-L-리 신. 다음 우리는 적절 한 αKAO에 의해 촉매 산화 단계 캐스케이드에서 모노 파생 상품, 3-hydroxy-L-라이 신 (<.......
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토론
카이 랄 아미노 알콜 및 파생 상품 유기 합성 제약 치료에 대 한 카이 랄 조력자에서 응용 프로그램의 넓은 범위가 있다. 아미노 알콜 기존의 유기 합성에 의해 생산을 위한 다단계 합성 수많은, 하지만 않을 수 있습니다 항상 효율적인 입체 화학16의 민감한 컨트롤과 함께 지루한 보호/deprotection 단계. Biocatalytic 접근 보호/deprotection 단계 dispenses 이며 일반적으로 매우 stereoselective 좋은 대안을 나타냅니다.
이전 작업 동적 운동 비대칭 변환 (DYKAT)에 의해 2-phenylethan-1-아민의 백본와 다양 한 β-아미노 알콜의 합성을 보고. 이 경로에서 hydroxy 대체 stereogenic 센터 aldolisation benzaldehyde와 파생 상품, 트레오닌 aldolase에 의해 촉매에 의해 소개 되었다. 낮은 diastereoselectivity 및 적당 한 수익률.......
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공개 사항
저자는 공개 없다.
감사의 글
저자는 유익한 토론에 대 한 베로 니 크 드 Berardinis와 알랭 Perret, 크리스틴 Pellé, 및 기술 지원에 대 한 페 기 Sirvain 감사합니다.
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재료
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| HEPES | 시그마 알드리치 | H3375 | |
| L-라이신 염산염 | 시그마 알드리치 | L5626 | |
| (5S)-하이드록시-L-라이신 | 시그마 알드리치 | GPS NONH | 아웃 소싱 |
| 알파;-케토글루타르산 | 시그마 알드리치 | 75892 | |
| 아스코르브산 | 나트륨 시그마 알드리치 | A7631 | |
| 암모늄 철(II) 황산염 육수화물 | 아크로스 | 201370250 | |
| 피리독살 포스페이트(PLP) | 시그마 알드리치 | 82870 | |
| 3,4-디머캅토부탄-1,2-디올(DTT) | 시그마 알드리치 | D0632 | |
| 1-플루오로-2,4-디니트로벤젠(DNFB) | 시그마 알드리치 | D1529 | |
| 에탄올 | VWR | 20825.290 | |
| 나트륨 탄산수소 | 시그마 Aldrich | 71631 | |
| HCl 37% | Sigma Aldrich | 435570 | |
| HCl 0.1M | Fluka | 35335 | |
| Acetonitrile HiPerSolv CHROMANORM for LC-MS | VWR | 83640.320 | |
| 2,2,2,2-trifluoroacetic acid | VWR | 153112E | |
| 암모니아 28% | VWR | 21182.294 | |
| LC-MS | VWR | 83638.32 | |
| 포름산 | 아크로스 | 270480010 | |
| 인산 85 % | 아크로스 | 201145000 | |
| 중수소 산화물 | 아크로스 | 320,710,075 | |
| NaOH | 시그마 Aldrich | S5881 | |
| C18 HPLC 컬럼 | Phenomenex | 00F-4601-Y0 | |
| Accela UHPLC 시스템 | ThermoFisher Scientific | ||
| Accela PDA 검출기 | ThermoFisher Scientific | ||
| 4mm 주사기 필터 - 0,22µ m - PVDF | Merck | SLGVR04NL | |
| ml 눈금이 있는 일회용 투베르쿨린 주사기, Luer 팁 | VWR | HSWA5010.200V0 | |
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| 혼합 모드 양이온 교환 고체상 추출 카트리지 6 mL | Waters | 186000776 | |
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| 마이크로 피펫 20 &마이크로; L | Eppendorf | 3121000031 | |
| Micropipette 100 µ L | Eppendorf | 3121000074 | |
| Micropipette 500 &마이크로; L | Eppendorf | 3121000112 | |
| Micropipette 1000 &마이크로; L | Eppendorf | 3121000120 | |
| 300 MHz 분광계 | Bruker | ||
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| 25 mL 둥근 바닥 플라스크 14/23 | Fischer Scientific | 10353331 | |
| 100 mL 둥근 바닥 플라스크 29/32 | Fischer Scientific | 11786183 | |
| 250 mL 둥근 바닥 플라스크 29/32 | Fischer Scientific | 11786183 | |
| 250 mL 삼각 플라스크 | Fischerbrand | 15496143 |
참고문헌
- 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).
- Reetz, M. T. Biocatalysis in Organic Chemistry and Biotechnology: Past, Present, and Future. J. Am. Chem. Soc....
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