酶被認為是實現高立體選擇性的特殊催化劑,但其控制自由基反應性和立體誘導的能力落后于化學催化劑。焦磷酸硫胺素(ThDP)依賴酶是一種充分表征的系統,激發了N-雜環卡賓(NHC)的開發,但尚未證明在不對稱自由基轉化中可行。由于大自然傾向于避免可能對生物系統有害的自由基,因此缺乏生物相容性和通用的自由基生成機制。
鑒于此,南京大學化學化工學院黃小強特聘研究員、梁勇教授和中國科學技術大學/中國科學院強磁場科學中心田長麟教授合作,通過蛋白質工程并結合有機光氧化催化作用,將依賴ThDP的裂解酶重新用作立體選擇性自由基?;D移酶(RAT)。酶結合ThDP衍生的酮基通過光激發有機染料的單電子氧化選擇性地生成,然后以高對映選擇性與原手性烷基交叉偶聯。通過這種方法,可以從醛和氧化還原活性酯制備出多種手性酮(35個實例,對映體過量率高達97%)。機理研究表明,這種以前難以捉摸的雙酶催化/光催化作用通過獨特的ThDP輔助因子和可進化的活性位點引導自由基。這項工作不僅擴大了生物催化的范圍,還為用酶控制自由基提供了一種獨特的策略,補充了現有的化學工具。相關研究成果以題為“A light-driven enzymatic enantioselective radical acylation”發表在最新一期《Nature》期刊上。
值得一提的是,黃小強教授,是1991年出生的,2020年,他就以第一作者的身份在《Nature》上發文,通過光催化和酶催化的結合,報道了一種光酶對映選擇性分子間自由基加氫烷基化。
中華人民共和國國家發展和改革委員會 中華人民共和國工業和信息化部 中華人民共和國應急管理部 中華人民共和國生態環境部 中華人民共和國科學技術部 中華人民共和國財政部 中華人民共和國商務部 中國石油和化學工業聯合會
江蘇省發展和改革委員會 江蘇省工業和信息化廳 江蘇省財政廳 江蘇省生態環境廳 江蘇省科學技術廳 江蘇省商務廳 江蘇省應急管理廳 江蘇省市場監督管理局 江蘇省統計局
北京市化學工業協會 天津市石油和化工協會 遼寧省石油和化學工業協會 內蒙古石油和化學工業協會 重慶市石油與天然氣學會 河北省石油和化學工業協會 山西省化學工業協會 吉林省能源協會 黑龍江省石化行業協會 浙江省石油和化學工業行業協會 安徽省石油和化學工業協會 福建省石油和化學工業協會 江西省石油和化學工業協會 河南省石油和化學工業協會 湖北省石化行業協會 湖南省石油化學工業協會 廣東省石油和化學工業協會 海南省石油和化學工業行業協會 四川省化工行業協會 貴州省化學工業協會 云南省化工行業協會 陜西省經濟聯合會 甘肅省石化工業協會 青海省化工協會
電話:協會:025-8799064 學會:025-86799482
會員服務部:025-86918841
信息部:025-86910067
傳真:025-83755381
郵箱:jshghyxh@163.com
郵編:210019
地址:南京市夢都大街50號東樓(省科技工作者活動中心)5樓
增值電信業務經營許可證:蘇B2-20110130
備案號:蘇ICP備13033418號-1