前沿 | 默克Merck/南京大学任鑫坤Nature Chemistry | 生物催化

来源：今日新材料

工程酶的催化作用，为活性药物制剂生产，提供了更有效的路径。然而，生物催化协助早期药物发现活动的潜力，在很大程度上仍未得到开发。

近日，美国默克公司(Merck)David A. Vargas(一作)等，南京大学任鑫坤Xinkun Ren(一作)，加利福尼亚大学（University of California）Arkajyoti Sengupta(一作)，K. N. Houk等，德克萨斯大学达拉斯分校（The University of Texas at Dallas) Rudi Fasan等，在Nature Chemistry上发文，报道开发了一种生物催化策略，通过苯并噻吩和相关杂环的分子内环丙烷化，以构建富含sp3-的多环化合物。

还开发了两种具有互补区域异构体选择性的卡宾转移酶，以催化在杂环C2或C3位带有重氮酯基团苯并噻吩底物的立体选择性环化。通过晶体学和计算分析的结合，阐明了这些反应的详细机理。

利用这些见解，其中生物催化剂的底物范围，可以扩大到包括以前不反应的底物，突出了整合进化和理性策略的价值，以开发用于新的自然转化酶。这种分子支架具有三维和立体化学复杂性与“三个规则rule-of-three”特性的组合，这将对于基于片段的药物发现活动，非常有价值。

Biocatalytic strategy for the construction of sp3-rich polycyclic compounds from directed evolution and computational modelling.

基于定向进化和计算建模，构建了富含sp3多环化合物的生物催化策略。

图2: 苯并噻吩底物的生物催化分子内环丙烷化。

图3: 肌红蛋白myoglobin生物催化剂促进的分子内环丙烷化反应。