天津工业生物所在亚胺还原酶催化轴手性化合物的合成方面取得新进展

轴手性化合物是构成天然产物、金属配体、功能材料等高值化合物的重要结构单元。近年来轴手性分子的不对称合成已成为研究的热点领域。目前开发了利用卡宾催化剂（NHC）、手性磷酸（CPA）催化剂等多样性的轴手性化合物化学合成方法。与之相比，生物催化在不对称合成轴手性化合物方面具有温和环保、高选择性等优点，因此发展酶促合成轴手性化合物的方法具有重要意义。

近日，中国科学院天津工业生物技术研究所孙周通（点击查看介绍）团队通过改造亚胺还原酶（IRED），实现了联苯类双醛底物的去对称化反应并合成了轴手性胺类化合物。该工作通过筛选获得了两个（R）及（S）选择性的亚胺还原酶，并结合酶的工程化改造，最终实现了24个不同轴手性构型的联芳基胺类化合物的合成、放大及衍生化反应。随后利用分子动力学模拟解析了最优突变体的手性识别分子机制。该工作不仅提出了一种高效合成（R）及（S）两种构型的轴手性联芳基化合物的新方法，而且为相关领域研究提供了新思路。通过成功开发亚胺还原酶催化的去对称化反应，推动了酶促轴手性化合物合成领域的发展。

亚胺还原酶及其突变体催化合成轴手性联芳基胺类化合物

相关工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、天津市合成生物技术创新能力提升行动的资助。相关成果发表于Angew. Chem. Int. Ed. 期刊。中国科学院天津工业生物技术研究所博士研究生张鹏鹏、袁波副研究员为该论文共同第一作者，孙周通研究员为该论文通讯作者。

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Biocatalytic Desymmetrization for the Atroposelective Synthesis of Axially Chiral Biaryls Using an Engineered Imine Reductase

Pengpeng Zhang, Bo Yuan, Junkuan Li, Congcong Li, Jiaxin Guo, Bowen Zhang, Ge Qu, Hao Su, Nicholas J. Turner, Zhoutong Sun

Angew. Chem. Int. Ed., 2024, DOI: 10.1002/anie.202416569

导师介绍

孙周通

https://www.x-mol.com/university/faculty/280743