“Nature Communications∣级联酶催化：选择性和原子经济重排生产假尿嘧啶”
文献信息：
Martin Pfeiffer, Andrej Ribar & Bernd Nidetzky.
https://doi.org/10.1038/s41467-023-37942-7
Nature Communications 影响因子：17.694
背景介绍
目前上市的mRNA疫苗是用相应的1-N-甲基化形式的C-假尿嘧啶（Ψ）统一取代尿嘧啶（U）进行的，这是其治疗效果的一个关键因素。Ψ的合成过程中，构建模块1-N-Me-Ψ−5 ' -triphosphate的合成是至关重要的。
在这里，作者通过一锅级联反应，展示了β-D-核糖基在尿嘧啶上的选择性和原子经济的1N-5C重排，并进行产量定量。反应中涉及四个酶，分别将尿嘧啶转化成了D-ribose-1-phosphast、Rib-5-phosphate、Ψ-5’-phosphate（ΨMP）和Ψ。酶级联反应在整体重排中的协调功能需要从ΨMP特异性释放磷酸盐，而不是从中间ribose phosphates释放磷酸盐。
Yjjg的发现，使其作为ΨMP-specific phosphatase使催化试剂磷酸盐的内部控制再生成为可能。在净N-C重排提供的驱动力下，优化后的反应产生过饱和产物溶液(~ 250 g/L)，从中结晶出纯Ψ(回收率90%)。放大至25 g分离产物，酶周转率为~ 105 mol/ mol，证明了该工艺是一种强大的、有望用于Ψ生产工艺技术。
图文解读
图1 Ψ的化学合成举例
（A）将C-nucleosidesΨ和N1mΨ与
（B）基于核碱基与核糖内酯的直接偶联，或在核呋喃基前体上重建尿嘧啶核碱基的合成Ψ的示例性路线。
图2 拟议的酶催化的从U到Ψ的N1-C5重排，
过程中共涉及四个酶
图3 三酶级联合成ΨMP
（A）酶级联到ΨMP的方案。
（B）100 µL体系内ΨMP合成的反应时间过程。
（C）5 mL体系内ΨMP合成的反应时间过程。
图4 四酶级联合成Ψ
（B）100 mL体系内Ψ合成的反应时间过程。
（C）Ψ的原位结晶，可以直接分离产物。
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