Flipping the Substrate Creates a Highly Selective Halohydrin Dehalogenase for the Synthesis of Chiral 4-Aryl-2-oxazolidinones from Readily Available Epoxides

区域选择性 立体选择性 芳基 化学 催化作用 组合化学 立体化学 对映体 有机化学 烷基
作者
Chuan‐Hua Zhou,Xi Chen,Tong Lv,Xu Han,Jinhui Feng,Weidong Liu,Qiaqing Wu,Dunming Zhu
出处
期刊:ACS Catalysis [American Chemical Society]
卷期号:13 (7): 4768-4777 被引量:24
标识
DOI:10.1021/acscatal.2c06417
摘要

Chiral oxazolidinones are a class of important heterocyclic compounds in pharmaceutical chemistry due to their biological activity. Halohydrin dehalogenase-catalyzed epoxide ring-opening reaction with cyanate offers an attractive approach to the synthesis of chiral oxazolidinones, but the α/β-regioselectivity and stereoselectivity are still un-addressed issues. In this study, a unique halohydrin dehalogenase (AbHheG) was found to have high activity and α/β-regioselectivity toward the ring opening of racemic styrene oxide with cyanate but with poor stereoselectivity (E < 3). By reshaping the substrate-binding site of AbHheG, a variant Y15M/N182S was obtained with excellent α/β-regioselectivity and stereoselectivity. The variant showed E > 200 for 9 of the 13 tested styrene oxides. Since (R)-4-aryl-2-oxazolidinones were easily separated from (R)-styrene oxides, both (R)- and (S)-4-aryl-2-oxazolidinones could be readily prepared. Crystallographic and enzyme–substrate docking analysis showed that flipping of the substrate in the binding site resulted in the R-configuration substrate being away from the catalytic triad in the mutant, which was responsible for the enhanced α/β-regioselectivity and stereoselectivity. This work has demonstrated that halohydrin dehalogenase is a useful biocatalyst for the synthesis of both enantiomers of 4-aryl-2-oxazolidinones from readily available racemic styrene oxides. The structural and computational studies provide a guidance for further engineering of halohydrin dehalogenases to control the α/β-regioselectivity and stereoselectivity for the efficient synthesis of the desired optically pure 4- or 5-substituted 2-oxazolidinones.
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
tangz发布了新的文献求助10
2秒前
Hh完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
长情如南发布了新的文献求助10
3秒前
帅气的书竹完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
5秒前
Therealyori完成签到 ,获得积分10
6秒前
Tiluoyouzi完成签到 ,获得积分10
6秒前
KONA完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
君为臣纲的应助被能干的魂幽采纳,获得10
8秒前
Aurora完成签到,获得积分10
9秒前
KONA发布了新的文献求助10
10秒前
tangz发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
12秒前
andi0207完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
14秒前
zeyi发布了新的文献求助10
14秒前
辛勤的剑完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
Laus完成签到,获得积分20
16秒前
在水一方的应助被自信寻真采纳,获得10
16秒前
小蘑菇的应助被koreey采纳,获得10
16秒前
andi0207发布了新的文献求助10
18秒前
19秒前
香蕉觅云的应助被优美的思松采纳,获得10
19秒前
zhangxu发布了新的文献求助10
20秒前
捻晞发布了新的文献求助10
21秒前
bkagyin的应助被Heby采纳,获得10
21秒前
24秒前
butter完成签到,获得积分10
25秒前
roosterstorm完成签到,获得积分10
27秒前
稳重擎苍完成签到,获得积分10
27秒前
科研通AI6.2的应助被刘敏博士采纳,获得10
27秒前
科研通AI6.2的应助被刘敏博士采纳,获得10
28秒前
28秒前
11111的应助被傻傻的国庆采纳,获得10
28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
拉伸高分子熔体中缠结行为的模拟和小角中子散射研究 1080
Encyclopedia of Modern Artificial Intelligence 1000
Особенности технологий и методов информационно-психологических войн СССР с Великобританией и США в период 1939-1953 гг 1000
Das Matthäusevangelium: Kapitel 1:1–17 1000
Analyses de reconnaissances de dettes passées devant les échevins d'Ypres (1249-1291) 600
Cellulose and Cellulose Derivatives: Synthesis, Modification and Applications 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8143388
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9542859
关于积分的说明 21654136
捐赠科研通 7728657
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3422020
关于科研通互助平台的介绍 2547366
邀请新用户注册赠送积分活动 2464851