Bimolecular Nucleophilic Substitution (SN2) Reaction Catalyzed by l-Threonine Aldolase

化学 SN2反应 羟醛反应 醛缩酶A 亲核细胞 立体化学 烷基化 组合化学 果糖二磷酸醛缩酶 催化作用 有机化学
作者
Huijun Yang,Qinrou Li,Shiping Wang,Rui Zhang,Xiang Sheng,Cangsong Liao
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
卷期号:147 (34): 30863-30872 被引量:8
标识
DOI:10.1021/jacs.5c07660
摘要

The bimolecular nucleophilic substitution (SN2) and aldol reactions are cornerstone transformations in organic and biochemical synthesis, yet they operate through fundamentally distinct mechanisms, substrates, and product frameworks. Nature has evolved dedicated enzyme families to catalyze these reactions separately, namely, aldolases for aldol condensations and methyltransferases or similar enzymes for SN2 pathways. Aldolases have not been reported to catalyze SN2 reactions. We herein report the unprecedented repurposing of l-threonine aldolase to catalyze an SN2 reaction. This new activity enables direct asymmetric alkylation of the sp3-hybridized Cα–H bond in glycine using readily accessible α-halide carbonyl compounds. Mechanistic and computational analyses elucidate how the active site of the enzyme precisely aligns substrates into a geometry that facilitates the SN2 transition state. The developed biocatalytic platform provides efficient access to diverse enantiomerically enriched α-amino acids (29 examples), achieving yields up to 95% and exceptional stereocontrol (e.r. > 99:1). This discovery not only expands the catalytic repertoire of aldolases but also underscores the potential for repurposing aldolases to unlock non-native reactivities in sustainable synthesis.
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
CodeCraft应助星芒采纳,获得10
刚刚
刚刚
1秒前
ws豆包发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
Owen应助传统的松鼠采纳,获得10
3秒前
安溢完成签到,获得积分10
3秒前
科研通AI6.2应助CY采纳,获得10
4秒前
今后应助优雅的盼夏采纳,获得10
4秒前
5秒前
小猪鱿鱼完成签到,获得积分10
5秒前
星之宇痕完成签到,获得积分10
5秒前
cccyyy发布了新的文献求助10
6秒前
科研通AI6.3应助松林采纳,获得10
6秒前
jiuguo完成签到,获得积分10
7秒前
ZZZZZZZZrr发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
8秒前
9秒前
在zz完成签到,获得积分20
10秒前
12秒前
安溢发布了新的文献求助10
12秒前
amelia完成签到 ,获得积分10
13秒前
共享精神应助疑夕采纳,获得10
13秒前
爆米花应助Tomsen采纳,获得10
13秒前
热心又蓝发布了新的文献求助10
14秒前
16秒前
NexusExplorer应助榻庭折学采纳,获得10
16秒前
16秒前
顾矜应助1jiaaa采纳,获得10
16秒前
gaoyang完成签到,获得积分10
17秒前
橙子发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
凌时爱吃零食完成签到,获得积分10
18秒前
18秒前
19秒前
华仔应助王鑫采纳,获得10
19秒前
活力的紫菜完成签到,获得积分10
20秒前
20秒前
研友_VZG7GZ应助XMHO采纳,获得10
20秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
全相对论原子结构与含时波包动力学的理论研究--清华大学 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6439719
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8253543
关于积分的说明 17567261
捐赠科研通 5497753
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2899365
邀请新用户注册赠送积分活动 1876188
关于科研通互助平台的介绍 1716645