全文概要

中国医学科学院医药生物技术研究所的Ling Huang、宋丹青和付海根团队报道了首例高效的生物催化策略，利用工程化亚胺还原酶通过动态动力学拆分实现轴手性酰胺的对映选择性合成。研究通过对来自 Kutzneria albida 的IRED-68进行结构导向的蛋白质工程，获得四重突变体IRED-68-M4，能够以高产率和高对映选择性（高达98%产率，>99:1 er）催化多种萘甲酰胺和苯甲酰胺的立体汇聚合成。克级规模的合成也验证了其应用潜力。X射线晶体学和分子模拟揭示了IRED-68-M4催化性能提升的结构基础。

本文要点

1. 酶工程突破：通过迭代饱和突变，将野生型IRED-68的比活性提高135倍，获得高效突变体IRED-68-M4，可在低酶负载量（0.2 mol%）下实现高产率和高选择性。

2. 底物适用性广：该体系适用于多种芳香胺和芳香醛，合成出34种轴手性酰胺，产率良好（最高98%），对映选择性优异（多数>99:1 er）。

3. 结构机制解析：晶体结构显示突变体通过增强NADPH结合亲和力及引入新的π-π相互作用，提升了催化效率和对映选择性。

4. 合成实用性：克级反应和良好的构型稳定性展示了该方法在药物化学和不对称催化中的应用潜力。

文献详情

Zhouchang Yao, Runze Meng, Zitian Zhou, et al. Engineering an Imine Reductase for Enantioselective Synthesis of Atropisomeric Amides, J. Am. Chem. Soc. (2025) DOI: 10.1021/jacs.5c12724

全文链接

https://doi.org/10.1021/jacs.5c12724