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科学家提出生物催化新模式,为开发生物催化去饱和化系统奠定基础,可极大提高药物研发效率

DeepTech深科技  · 公众号  · 科技媒体  · 2024-12-15 17:07
    

主要观点总结

西湖大学叶宇轩教授团队成功解锁烯还原酶的非天然反应性,解决羰基去饱和化反应的难题。研究以“解锁烯还原酶的逆反应性实现不对称羰基去脱饱和化”为题发表在Nature Chemistry上。该研究展示了新型酶催化方法在有机合成中的应用,具有绿色高效的特性,为未来复杂分子合成和药物研发提高效率、降低成本提供了新的思路。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景及目标

随着人类生活的提高,合成化学需要更加绿色和高效的方向发展。酶作为大自然选择的催化剂,具有高效、绿色的特点,但存在反应性局限。此次研究旨在发展酶的新非天然反应性,促进有机合成进入更高层次。

关键观点2: 研究过程及成果

研究过程中,团队通过购买亚克力箱子解决无氧实验难题,成功解锁烯还原酶的全新非天然反应性,解决了羰基去饱和化反应的现有问题。新反应具有独特优势,如避免使用金属、温和条件下进行、立体化学选择性强等。

关键观点3: 面临的挑战及解决策略

研究过程中面临了动力学和热力学的不利性等问题,通过设计加热克服反应能垒,利用文献调研和基因挖掘建立酶库等方法解决。同时,通过尝试多种变量和定向进化技术,最终找到最优的酶催化剂。

关键观点4: 应用前景及未来计划

此次研究在有机合成、药物研发等领域具有广泛的应用前景。未来,该团队计划进一步挖掘和定向进化酶,提高催化剂的活力,拓展适用的底物范围。


文章预览

“为了保证实验在无氧氛围下进行,我们尝试过各种方法,最后从淘宝上买来一个亚克力的箱子,把仪器放进去然后朝里面不断鼓氮气,正是这个看起来比较山寨的装置,帮助我们完成了机理实验。”西湖大学 叶宇轩 教授表示。 图|叶宇轩(来源:叶宇轩) 近日, 他和团队成功解锁烯还原酶的一个全新的非天然反应性,这一新反应性能够解决羰基去饱和化反应中的现有难题。 简单来说,此成果让烯还原酶能够催化一个它们在自然界中原本不会催化的反应,进一步证明了酶催化剂的巨大潜力。 从有机合成的角度来说,本次发展的酶催化的羰基去饱和化反应,不仅能够避免使用金属,还能在温和条件下进行。 更重要的是,此反应具有独特的立体化学选择性,使用其他已有的脱氢方法很难得到本次合成的手性产物,同时此反应对于氧化敏感的官能 ………………………………

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