天津工业生物所在α-羟甲基酮类化合物的酶促合成及转化应用领域取得新进展

主要观点总结

本文主要介绍了α-羟甲基酮及手性1,2-二醇类化合物的重要性及其合成方法。利用生物催化剂ThDP依赖型酶，可以从甲醛和其他简单的醛出发合成α-羟甲基酮，但仍存在挑战。中国科学院天津工业生物技术研究所的研究团队通过蛋白质工程改造获得了突变体酶，实现了高效合成α-羟甲基酮类化合物和对映选择性互补的1,2-二醇类化合物，且产物收率高。该研究为从简单化合物出发，合成高附加值化合物提供了高效、绿色的途径。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景及重要性

α-羟甲基酮及手性1,2-二醇类化合物是天然产物及药物分子的重要结构单元。研究其合成方法具有重要意义。

关键观点2: 研究现状

利用生物催化剂ThDP依赖型酶可以从甲醛和其他简单的醛出发合成α-羟甲基酮，但仍存在自偶姻副产物生成、底物浓度低、甲醛需高度过量等问题。

关键观点3: 研究成果

中国科学院天津工业生物技术研究所的研究团队通过蛋白质工程改造获得了突变体酶，实现了结构多样的α-羟甲基酮类化合物和1,2-二醇类化合物的高效合成，且自偶姻副产物产物少，分离收率高。在此基础上，构建了一锅多酶反应体系，解决了多酶体系的匹配难题。

关键观点4: 研究意义

该研究为从简单化合物甲醛和其他醛类化合物出发，合成重要的多官能团、高附加值化合物提供了一条高效、绿色的途径。

文章预览

α-羟甲基酮及手性1,2-二醇类化合物是很多天然产物及药物分子的重要结构单元。利用生物催化剂ThDP依赖型酶，可以从甲醛和其它简单的醛出发，通过分子间C-C键连接反应合成α-羟甲基酮，但其实际应用仍有几大挑战：自偶姻副产物的生成、底物浓度低、甲醛需高度过量。 中国科学院天津工业生物技术研究所朱敦明、吴洽庆研究员带领的生物催化与绿色化工研究团队通过对苯甲醛裂解酶的蛋白质工程改造，获得了催化活性、 化学选择性及醛底物耐受能力都大幅提高的突变体酶，实现了结构多样的α-羟甲基酮类化合物的高效合成 ，且自偶姻副产物产物少，分离收率为68-89%。在此基础上，构建了一锅多酶反应体系，解决了多酶体系的匹配难题，实现了对映选择性互补的1,2-二醇类化合物的高效合成，产物对映选择性达到97-99% ee 、分离收率为52-97%。这 ………………………………