Transforming Inert Cycloalkanes into α,ω‐Diamines by Designed Enzymatic Cascade Catalysis

生物催化 化学 环己醇 有机化学 催化作用 基质(水族馆) 环己烷 级联 合成生物学 组合化学 生化工程 反应机理 生物 工程类 生物信息学 色谱法 生态学
作者
Zhongwei Zhang,Lin Fang,Fei Wang,Yu Deng,Zhengbin Jiang,Aitao Li
出处
期刊:Angewandte Chemie [Wiley]
卷期号:62 (16) 被引量:11
标识
DOI:10.1002/anie.202215935
摘要

Abstract Aliphatic α,ω‐diamines (DAs) are important monomer precursors that are industrially produced by energy‐intensive, multistage chemical reactions that are harmful to the environment. Therefore, the development of sustainable green DA synthetic routes is highly desired. Herein, we report an efficient one‐pot in vivo biocatalytic cascade for the transformation of cycloalkanes into DAs with the aid of advanced techniques, including the RetroBioCat tool for biocatalytic route design, enzyme mining for finding appropriate enzymes and microbial consortia construction for efficient pathway assembly. As a result, DAs were successfully produced by the designed microbial consortia‐based biocatalytic system. In particular, the highest biosynthesis productivity record of 1,6‐hexanediamine was achieved when using either cyclohexanol or cyclohexane as a substrate. Thus, the developed biocatalytic process provides a promising alternative to the dominant industrial process for manufacturing DAs.
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