次级代谢过程包括丰富的酶，能够发展有吸引力的合成技术，但是这些丰富的酶还没有被应用于生物催化。手性饱和的氧杂环（CSOHs, Chiral saturated oxygen heterocycles）在天然产物化合物以及其他高附加值化学品中是非常常见的结构。有鉴于此，拜罗伊特大学Frank Hahn教授等报道通过简单易得的原料，并且将分子内氧-Michael加成（IMOMA, oxa-Michael addition）催化环化酶（CYC）、醇脱氢酶（ADH）、硫酯衍生酶结合进行生物合成。

本文要点

（1）

通过多个酶串联的ADH-CYC催化反应能够生成结构多种多样的四氢吡喃（THP）、四氢呋喃硫酯，该反应过程能够控制4个立体结构中心。得到的产物能够转化为应用前景的具有手性的饱和氧杂环（CSOH）酮、酰胺、醛/醇、酯、羧酸化合物。

（2）

通过添加硫酯酶、羧酸还原酶，能够形成更加复杂的多个酶串联催化系统，能够直接进行化学酶催化合成天然产物 (−)-civet以及四氢吡喃醇。这种将IMOMA环化酶结合进行串联酶催化体系的方法有助于进一步探索这种环化酶的合成应用前景，拓展CSOH化合物药物分子的合成。这种串联酶催化合成体系能够适应于合成广泛的CSOH化合物。

参考文献

Theresa Roß-Taschner, Sebastian Derra, Jörg Stang, Luca Schlotte, Anthony Putratama, and Frank Hahn*, Highly Stereoselective Biocatalytic One-Pot Synthesis of Chiral Saturated Oxygen Heterocycles by Integration of a Biosynthetic Heterocyclase into Multiple-Enzyme Cascades, ACS Catal. 2024, 14, 13420–13428

DOI: 10.1021/acscatal.4c03692

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.4c03692