Angewandte Chemie,
Год журнала:
2023,
Номер
136(7)
Опубликована: Сен. 9, 2023
Abstract
Biocatalysis
has
become
a
major
driver
in
the
innovation
of
preparative
chemistry.
Enzyme
discovery,
engineering
and
computational
design
have
matured
to
reliable
strategies
development
biocatalytic
processes.
By
comparison,
substrate
received
much
less
attention.
In
this
Minireview,
we
highlight
idea
that
synthetic
reagents
may
be
an
equally
fruitful
complementary
approach
develop
novel
enzyme‐catalysed
group
transfer
This
Minireview
discusses
key
examples
from
literature
illustrate
how
substrates
can
devised
improve
efficiency,
scalability
sustainability,
as
well
scope
such
reactions.
We
also
provide
opinion
concept
might
further
developed
future,
aspiring
replicate
evolutionary
success
story
natural
reagents,
adenosine
triphosphate
(ATP)
S
‐adenosyl
methionine
(SAM).
Angewandte Chemie,
Год журнала:
2024,
Номер
136(36)
Опубликована: Июнь 17, 2024
Abstract
Diese
Übersicht
analysiert
eine
Entwicklung
in
der
Biochemie,
Enzymologie
und
Biotechnologie,
die
ursprünglich
als
Überraschung
betrachtet
wurde.
Nach
Etablierung
gerichteten
Evolution
stereoselektiver
Enzyme
organischen
Chemie
wurde
das
Konzept
partiellen
oder
vollständigen
Dekonvolution
selektiver
multi‐mutationaler
Varianten
eingeführt.
Frühe
Dekonvolutionsexperimente
von
stereoselektiven
Enzymvarianten
führten
zu
Erkenntnis,
dass
Mutationen
kooperativ
antagonistisch
miteinander
interagieren
können,
nicht
nur
additiv.
Im
letzten
Jahrzehnt
dieses
Phänomen
allgemeingültig
nachgewiesen.
In
einigen
Studien
wurden
molekulardynamische
(MD)
quantenmechanische/
molekülmechanische
(QM/MM)
Berechnungen
durchgeführt,
um
Licht
auf
den
Ursprung
Nicht‐Additivität
allen
Phasen
eines
evolutionären
Aufstiegs
werfen.
Daten
können
verwendet
werden,
einzigartige
mehrdimensionale,
zerklüftete
(„rugged“)
Fitness‐Pfad‐Landschaften
experimentell
konstruieren.
Sie
bieten
mechanistische
Einblicke,
sich
traditionellen
Fitnesslandschaften
erheblich
unterscheiden.
einem
verwandten
Bereich
haben
Biochemiker
lange
Ergebnis
Einführung
zwei
Punktmutationen
Enzym
aus
mechanistischen
Gründen
getestet,
gefolgt
Vergleich
mit
entsprechenden
Doppelmutante
sogenannten
Doppelmutanten‐Zyklen,
additive
Effekte
zeigten.
jüngerer
Zeit
auch
hier
kooperative
antagonistische
nicht‐additive
aufgedeckt.
Wir
schließen
Vorschlägen
für
zukünftige
Arbeiten
fordern
ein
einheitliches
Gesamtbild
Epistasis.
Abstract
Biosynthetic
enzymes
have
enormous
potential
for
the
chemoenzymatic
synthesis
of
natural
products
and
other
bioactive
compounds.
Methyltransferases
are
promising
tools
selective
enzymatic
modification
complex
structures.
This
paper
describes
production,
purification
biochemical
characterization
O‐methyltransferase
JerF,
which
catalyzes
unique
4‐methoxy‐5,6‐dihydropyranone
formation
in
jerangolid
A
biosynthesis.
Isolation
problems
had
hitherto
prevented
detailed
studies
on
JerF
were
solved
by
fusion
to
maltose‐binding
protein.
The
differentiation
between
styryl‐substituted
dihydropyrandion
enantiomers
was
investigated.
In
combination
with
a
spontaneous
racemization
occurring
this
type
substrates,
new
dynamic
kinetic
resolution
observed,
used
enantioselective
kavalactone
derivatives.
an
HMT‐based
SAM
regeneration
system,
(+)‐kavain,
(+)‐11,12‐dimethoxykavain
(+)‐12‐fluorokavain
prepared
3–4
steps
100
μmol
scale
overall
yields
37–57
%
ee
s
70–86
%.
mutational
study
based
AlphaFold
2
model
provided
indications
active
site
residues
influence
performance
enzyme
that
could
be
targeted
engineering
future.
example
illustrates
how
exceptional
activities
specificities
biosynthetic
can
exploited
development
approaches.
The
success
of
new
therapeutic
modalities
relies
on
advancements
in
synthetic
chemistry
to
produce
compounds
for
evaluation
throughout
the
drug
discovery
process.
use
non-canonical
amino
acids
(ncAAs)
allows
properties
peptide
drugs
be
modified
and
optimised
beyond
defined
characteristics
20
proteogenic
acids.
Synthesis
ncAAs
can
either
through
a
bespoke
chemical
synthesis,
or
directly
from
parent
compound
-
using
traditional
reagents
enzymes
achieve
desired
modification.
This
review
will
highlight
recent
enzymatic
functionalisation
variety
ncAAs.
Angewandte Chemie,
Год журнала:
2023,
Номер
135(51)
Опубликована: Ноя. 2, 2023
Abstract
Die
enzymkatalysierte
Funktionalisierung
(engl.:
late‐stage
functionalization
(LSF)),
wie
z.
B.
die
Methylierung
von
Arzneimittelmolekülen
und
Leitstrukturen,
ermöglicht
den
direkten
Zugang
zu
wirksameren
pharmazeutischen
Wirkstoffen
(API).
S
‐Adenosyl‐
l
‐Methionin‐abhängige
Methyltransferasen
(MTs)
können
eine
Schlüsselrolle
bei
der
Entwicklung
neuer
Wirkstoffe
spielen,
da
sie
chemo‐
regioselektive
O
‐,
N
‐
C
‐Atomen
katalysieren
damit
herkömmlichen
chemischen
Wegen
überlegen
sind.
Um
geeignete
MTs
identifizieren,
haben
wir
einen
kontinuierlichen
fluoreszenzbasierten
Hochdurchsatzassay
für
SAM‐abhängige
entwickelt,
das
Screening
unter
Verwendung
E.
coli
Zelllysaten
erleichtert.
Dieser
Assay
besteht
aus
zwei
enzymatischen
Schritten
Umwandlung
‐Homocystein
H
2
S,
was
einer
selektiven
Fluoreszenzmessung
durch
Reduktion
eines
Azidocoumarin‐Sulfidsensors
führt.
Untersuchung
‐MTs
‐MT
bestätigte,
dass
dieser
Bestimmung
Methyltransferase‐Aktivität
in
geeignet
ist.
Angewandte Chemie,
Год журнала:
2023,
Номер
136(7)
Опубликована: Сен. 9, 2023
Abstract
Biocatalysis
has
become
a
major
driver
in
the
innovation
of
preparative
chemistry.
Enzyme
discovery,
engineering
and
computational
design
have
matured
to
reliable
strategies
development
biocatalytic
processes.
By
comparison,
substrate
received
much
less
attention.
In
this
Minireview,
we
highlight
idea
that
synthetic
reagents
may
be
an
equally
fruitful
complementary
approach
develop
novel
enzyme‐catalysed
group
transfer
This
Minireview
discusses
key
examples
from
literature
illustrate
how
substrates
can
devised
improve
efficiency,
scalability
sustainability,
as
well
scope
such
reactions.
We
also
provide
opinion
concept
might
further
developed
future,
aspiring
replicate
evolutionary
success
story
natural
reagents,
adenosine
triphosphate
(ATP)
S
‐adenosyl
methionine
(SAM).
