Multifunctional Glucose Dehydrogenase Enabled Synthesis of Chiral-Bridged Bicyclic Nitrogen Heterocycles

双环分子 催化作用 化学 组合化学 氮气 对映选择合成 有机化学 立体化学
作者
Guangde Jiang,J. Lu,Megan Zhou,Wesley Harrison,Huimin Zhao
出处
期刊:ACS Catalysis 卷期号:: 7074-7079
标识
DOI:10.1021/acscatal.4c00825
摘要

Herein, we report that enzymatic cascade reactions using a glucose dehydrogenase (GDH) and an ene-reductase (ERED) can be utilized for the synthesis of chiral 3-substituted cyclic alcohols and chiral-bridged bicyclic nitrogen heterocycles. The crucial step in these cascade reactions is a kinetic resolution reaction by the multifunctional GDH mutant BsGDH_Q252K. This reaction selectively reduces the R-enantiomers of racemic ketone substrates, yielding enantiopure alcohols with high enantiomeric excess (ee) values of the remaining S-enantiomers. When the reaction is coupled with an ERED-promoted dehydrocyclization reaction, chiral-bridged bicyclic nitrogen heterocycles with a configuration of (1S, 5R) can be conveniently synthesized in one pot. Meanwhile, the chiral alcohol products generated from the kinetic resolution reactions can be further converted to the R-enantiomers of the racemic ketone substrates through the cyclohexanol dehydrogenase activity of BsGDH_Q252K when coupled with an NAD(P)H oxidase. When the oxidase is replaced by an ERED, chiral-bridged bicyclic nitrogen heterocycles with a configuration of (1R, 5S) can also be efficiently synthesized in one pot. Mechanistic studies revealed key amino acid residues in BsGDH_Q252K for the kinetic resolution reaction. Subsequent rational design of BmGDH, a homolog of BsGDH, yielded can also enable a quintuple mutant capable of performing this reaction, while the wild type BmGDH cannot.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
hz_sz完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
空白完成签到,获得积分10
1秒前
所所应助合适苗条采纳,获得10
1秒前
专注易绿完成签到,获得积分10
2秒前
Anne应助吱嗷赵采纳,获得10
2秒前
xin应助666采纳,获得20
3秒前
YY发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
huanhuan完成签到,获得积分10
4秒前
小刘不笨完成签到,获得积分10
4秒前
吕绪特完成签到 ,获得积分10
4秒前
5秒前
愉快的夏菡完成签到,获得积分10
5秒前
研友_gnv61n完成签到,获得积分10
5秒前
zmy完成签到,获得积分10
5秒前
小蘑菇应助守约采纳,获得10
6秒前
6秒前
空白发布了新的文献求助10
7秒前
buno应助721采纳,获得20
7秒前
石阶上完成签到 ,获得积分10
7秒前
du完成签到 ,获得积分10
7秒前
Xu完成签到,获得积分10
8秒前
mmmm完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
情怀应助YY采纳,获得10
8秒前
懦弱的安珊完成签到,获得积分10
9秒前
Akim应助xiaokezhang采纳,获得10
9秒前
9秒前
柠木完成签到 ,获得积分10
9秒前
系统提示发布了新的文献求助10
9秒前
marigold完成签到,获得积分10
9秒前
Gaoge完成签到,获得积分10
10秒前
愉快的无招完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
HEIKU应助习习采纳,获得10
11秒前
11秒前
11秒前
11秒前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Social media impact on athlete mental health: #RealityCheck 1020
Ensartinib (Ensacove) for Non-Small Cell Lung Cancer 1000
Unseen Mendieta: The Unpublished Works of Ana Mendieta 1000
Bacterial collagenases and their clinical applications 800
El viaje de una vida: Memorias de María Lecea 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 量子力学 光电子学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3527469
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3107497
关于积分的说明 9285892
捐赠科研通 2805298
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1539865
邀请新用户注册赠送积分活动 716714
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 709678