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Recent advances in chemoenzymatic synthesis of important steroids
Mengmeng ZHENG, Benben LIU, Zhi LIN, Xudong QU
Synthetic Biology Journal    DOI: 10.12211/2096-8280.2024-002

Fig. 8 Enzyme cascades in chemoenzymatic synthesis of steroids.
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将酶级联体系与流式生物催化反应器相结合,2023年,黄则度教授团队[82]以高时空产率实现了宝丹酮(BD)和其前药宝丹酮十一烯酸酯(boldenone undecylenate)的化学酶法不对称合成。该策略以4-AD为合成前体,通过筛选可将4-AD和1,4-AD高效转化为TS和BD的甾体C17β-还原酶(17β-CR,)以及可将4-AD和TS高效转化为1,4-AD和BD的3-酮基-Δ1-脱氢酶(ReKstD),构建了在大肠杆菌的生物催化级联反应体系,实现了4-AD到BD的一锅法级联转化。此外,基于分子动力学模拟和酶工程改造,得到了效率显著提升的ReKstD突变体ReM2,通过调整反应条件,增强两种酶的溶剂耐受性并结合辅因子再生手段,将BD的时空产率提高到1.09 g/L/h。将上述一锅法级联反应在流式反应器中进行,最终BD的时空产量达到10.83 g/L/h,这也是迄今为止报道的BD生物催化合成的最高记录。最后,通过串联流动式的酯化反应,以98.9 %的转化率和75 %的产率实现了宝丹酮十一烯酸酯的高效简洁合成(图8)。
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