删除或更新信息,请邮件至freekaoyan#163.com(#换成@)

细胞色素P450酶在生物合成及有机合成中的催化功能及其应用

本站小编 Free考研考试/2022-02-14

摘要/Abstract



细胞色素P450酶分布广泛,主要参与生物体外源物质代谢与天然产物生物合成,能以结构多样的有机化合物作为底物催化多种类型的化学反应.P450酶可在温和条件下实现底物分子中C-H键的选择性氧化,因而在精细化学品、化学中间体及药物分子的生产上具有很高的实用价值及多年的应用历史.随着蛋白质工程、氧化还原伴侣工程、底物工程、代谢工程与合成生物学的发展,目前已可初步实现根据反应需求来理性设计或定向进化改造P450酶催化系统来高效催化多种有机反应,拓宽了P450酶在生物合成与有机合成反应中的应用范围.总结了近年来由细胞色素P450酶参与催化的主要反应类型,归纳了拓宽P450酶催化反应类型、提高催化活性和选择性的一些重要策略,并对未来P450酶在生物合成及有机合成反应中的应用发展前景和挑战进行了展望.
关键词: 细胞色素P450酶, 生物合成, 有机合成, 蛋白质工程, 底物工程, 代谢工程, 合成生物学, 氧化还原伴侣
Cytochrome P450 enzymes are widely distributed in nature, which mainly participate in xenobiotics metabolism and natural product biosynthesis. These enzymes are able to recognize various substrates to produce many useful oxidative products through diverse reaction types. P450 enzymes can catalyze selective oxidation of C-H bonds in their substrates under mild conditions. Therefore, a lot of P450 enzymes have been applied in the production of fine chemicals, drugs and chemical intermediates for quite a long time. With the development of protein engineering, redox partner engineering, substrate engineering, metabolic engineering and synthetic biology, it has become possible to obtain the P450 biocatalysts with the desired properties such as high activity, the substrate specificity of interest, and great selectivity to meet the industrial requirements, through rational design and direct evolution of P450 enzymes. Thus, the application scope of P450 enzymes in biosynthesis and organic synthesis has been expanded greatly. The types of reactions that can be catalyzed by P450 enzymes, and the strategies to broaden the reaction scope and to enhance the catalytic efficiency and selectivity are summarized. Finally, the challenges and prospects in the application of cytochrome P450 enzymes in biosynthesis and organic synthesis are discussed.
Key words: cytochrome P450 enzyme, biosynthesis, organic synthesis, protein engineering, substrate engineering, metabolic engineering, synthetic biology, redox partner


PDF全文下载地址:

点我下载PDF
相关话题/工程 生物 细胞 生物学 药物

  • 领限时大额优惠券,享本站正版考研考试资料!
    大额优惠券
    优惠券领取后72小时内有效,10万种最新考研考试考证类电子打印资料任你选。涵盖全国500余所院校考研专业课、200多种职业资格考试、1100多种经典教材,产品类型包含电子书、题库、全套资料以及视频,无论您是考研复习、考证刷题,还是考前冲刺等,不同类型的产品可满足您学习上的不同需求。 ...
    本站小编 Free壹佰分学习网 2022-09-19
  • 真菌三萜及甾体的生物合成研究进展
    摘要/Abstract三萜和甾体是由六个异戊二烯单元组成的一大类天然产物,具有复杂多样的化学结构和广泛的生物活性.真菌是三萜和甾体化合物发现的重要源泉,但与植物相比,目前从真菌中发现的三萜骨架类型仍然很少,仍有较大的研究空间.基因组挖掘已成为后基因组时代发现新颖天然产物的重要手段,其主要通过与相似功 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 平板霉素和平板素及其衍生物的生物合成、全合成与半合成研究进展
    摘要/Abstract多重耐药菌感染是全球最严重的公共卫生危机之一.平板霉素和平板素是针对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌和耐万古霉素肠球菌等多种革兰氏阳性菌,均有优异抗菌活性的药物先导物.由于其优异的生物活性和新奇的分子结构,多个研究小组在过去的十余年里,对平板霉素和平板素的生物合成、全合成和半合成进行了 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 3,4-桥环吲哚类生物碱的合成进展
    摘要/Abstract3,4-桥环吲哚类生物碱是吲哚类生物碱中非常重要的一类分子,由于独特的结构和良好的生物活性,其合成吸引了有机合成化学家的广泛兴趣.以3,4-桥环构筑位点作为分类方式概述了近年来该类天然产物的合成进展.关键词:吲哚生物碱,3,4-桥环吲哚,天然产物,全合成3,4-Fusedind ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 自由基正离子盐促进的含呋喃内酯结构喹啉衍生物的合成研究
    摘要/Abstract以含有内酯结构单元的苯胺类衍生物为原料,通过自由基正离子盐促进的饱和C-H键需氧氧化,与苯乙烯类化合物发生氧化Povarov反应,实现了含内酯结构单元的喹啉衍生物的高效合成,为含有多官能团的喹啉骨架的建立提拱了新方法.机理研究表明,该反应中饱和C-H键的氧化是通过自由基中间体实 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 新型含取代吡啶结构的吡唑酰胺类化合物的合成与生物活性研究
    摘要/Abstract为了从吡唑酰胺类化合物中寻找新的活性物质,采用活性基团拼接原理,设计并合成了一系列未见文献报道的新型含取代吡啶结构的吡唑酰胺类衍生物.初步的生物活性测定结果显示,部分目标化合物表现出较好的杀虫活性.在测试浓度为500g/mL时,10个化合物对粘虫的杀死率可达60%~10 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 基于葛根素结构的SGLT2抑制剂的设计、合成与体外生物活性研究
    摘要/Abstract合成了一系列葛根素衍生物,采用稳定表达钠-葡萄糖协同转运蛋白2(humansodium-dependentglucosecotransporter2,hSGLT2)的中国仓鼠卵巢细胞(Chinesehamsterovary,CHO)和14C-甲基葡萄糖苷为底物评价衍生物体外抑制 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 对称四甲基六元瓜环与卡培他滨通过主客体作用构筑的超分子药物包结配合物
    摘要/Abstract使用了核磁共振波谱、基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱、等温滴定量热和荧光光谱等表征手段考察了对称四甲基六元瓜环(TMeQ[6])与抗癌性药物分子卡培他滨(CAP)之间的主客体超分子作用,实验结果表明:CAP分子的烷基链部分进入到了瓜环的空腔内部,而其余的部分则处于瓜环的端口外侧 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 水溶性柱[6]芳烃与1,1'-双取代二茂铁衍生物的主-客体作用研究
    摘要/Abstract基于单取代二茂铁与柱芳烃主体大环分子构筑的超分子功能体系在诸多领域中已经取得了较好的进展.对1,1'-双取代二茂铁衍生物与水溶性柱[6]芳烃的主-客体作用进行了初步的探索与研究,为以后开展基于双取代二茂铁衍生物与水溶性柱[6]芳烃的轮烷、准轮烷体系以及其他相关超分子功能体系奠定 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 氨甲酰基硅烷作为氨酰基源合成α-磺酰氨基酰胺衍生物
    摘要/Abstract氨甲酰基硅烷与N-磺酰亚胺在无催化剂苯作溶剂的条件下反应,直接合成了磺酰基保护的-氨基酰胺衍生物,收率为71%~89%.该方法不仅可合成-氨基叔酰胺,还可合成-氨基仲酰胺.通过研究反应的影响因素发现,N-磺酰亚胺双键相连基团旳电子效应是 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 三氟甲磺酸催化的2,3'-二吲哚衍生物的合成
    摘要/Abstract报道了一种三氟甲磺酸催化下3-取代吲哚与(1H-2-吲哚基)二芳基甲醇的加成反应合成具有潜在生物活性2,3'-二吲哚衍生物的新方法.在最优化的反应条件下,以中等到高的产率得到了目标产物,且反应具有条件温和、操作简单、底物适用范围广等优点.同时,2-呋喃基二苯基甲醇也能够适用于反 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14