一种光驱动的酶促对映选择性自由基酰化反应

　　作者：

　　徐媛媛,陈宏伟,陆宇,彭曦超,张佳伟,邢忠秋,包玉妍,刘奥坤,赵玥,田长林,梁勇 & 黄晓强

　　摘要

　　酶被公认为实现高立体选择性的特殊催化剂1,2,3，但它们控制自由基的反应性和立体诱导的能力落后于化学催化剂4.硫胺素二磷酸依赖性酶5是启发 N-杂环卡宾开发的表征良好的系统6,7,8但尚未在不对称激进变换中被证明是可行的。缺乏生物相容性和一般的自由基产生机制，因为自然界倾向于避免可能对生物系统有害的自由基9.在这里，我们通过蛋白质工程和与有机光氧化还原催化相结合，将ThDP依赖性裂解酶重新用作立体选择性自由基酰基转移酶10.酶结合的ThDP衍生的乙烯基自由基是通过光激发有机染料的单电子氧化选择性地生成，然后与具有高对映选择性的原手性烷基自由基交叉偶联。通过该方法由醛和氧化还原活性酯制备不同的手性酮。机理研究表明，这种以前难以捉摸的双酶催化/光催化具有独特的ThDP辅因子和可进化的活性位点来引导自由基。这项工作不仅扩展了生物催化的范围，而且还提供了一种用酶控制自由基的独特策略，补充了现有的化学工具。