Die synthetische Chemie bildet eine wesentliche Materialgrundlage für unsere Kleidung, Nahrung, unseren Wohnraum, unseren Transport und unsere Medizin und ist eine wichtige Triebkraft für die wirtschaftliche Entwicklung. Die traditionelle chemische Synthese weist jedoch Engpässe wie geringe Effizienz und Umweltverschmutzung auf.
Im Vergleich zur traditionellen chemischen Synthese ist die Enzymkatalyse umweltfreundlicher und effizienter. Sie wird häufig bei der industriellen Herstellung funktionaler Moleküle wie innovativer Medikamente eingesetzt und ist zu einer wichtigen Alternative zu herkömmlichen chemischen Synthesemethoden geworden.
Die Forschungsgruppe unter der Leitung von Prof. Lei Xiaoguang vom College of Chemistry and Molecular Engineering der Peking University hat ihren Schwerpunkt auf die Biosynthese natürlicher Pflanzenprodukte und die Enzymkatalyse gelegt und fruchtbare Ergebnisse bei der Entdeckung, Mechanismusuntersuchung und synthetischen Anwendung intermolekularer Diels-Alderasen (D-A) erzielt.
Kürzlich wurde die Gruppe eingeladen, ihr drittes Artikel„Jagd nach der intermolekularen Diels-Alderase“, in der Zeitschrift Berichte über chemische Forschung.
Als Titelartikel der Veröffentlichung fasst das Papier die eingehenden Untersuchungen der Forschungsgruppe auf diesem Gebiet zusammen: Es behandelt die biomimetische Totalsynthese intermolekularer Naturstoffe vom Typ D–A und wie man mithilfe der biomimetischen Synthese und der chemischen Proteomik neue enzymkatalytische Werkzeuge in Pflanzen entdecken kann, was neue Erkenntnisse für die Untersuchung der Biosynthese pflanzlicher Naturstoffe liefert.
Der Artikel stellt die katalytischen und natürlichen Evolutionsmechanismen eines neuartigen intermolekularen D–A-Enzyms in der Maulbeere vor und bietet wichtige theoretische Hinweise für die rationale Entdeckung und Modifizierung neuartiger D–A-Enzyme.
Darüber hinaus wird eine diversitätsorientierte chemoenzymatische Synthesestrategie vorgeschlagen, die die Vorteile von Decarboxylierungsreaktionen funktioneller Gruppen und enzymatischen D–A-Reaktionen integriert und so eine effiziente Ableitung und Herstellung von D–A-Produkten ermöglicht. Dies legt eine wichtige materielle Grundlage für die Arzneimittelentwicklung von Naturprodukten des D–A-Typs.
Weitere Informationen:
Lei Gao et al, Jagd nach der intermolekularen Diels-Alderase, Berichte über chemische Forschung (2024). DOI: 10.1021/acs.accounts.4c00315