细胞内人工金属酶的手性N-H键活化

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酶是自然界中可直接以高选择性和无害环境下合成精细化学品和复杂药物的成熟催化剂，但天然酶的底物范围有限，转化也有限。因此，对酶对导向进化和蛋白质工程的相关研究近年来也在逐步地扩大发展。期望能更有效地实现各种非天然底物的转化范围，并促其用于构建生物活性分子的非天然反应。

有鉴于此，人工金属酶 (ArMs) 这种可通过将合成辅因子引入蛋白质支架而产生的概念油然而生。它是一类新兴的非天然反应催化剂，概念上是利用酶本身的转化特性，经由人工修饰后，进化成可促进非天然底物的催化转化反应。

迄今为止，已知有多种类型的 Arms，但辅助因子和蛋白质的体外重构一直是 Arms 在高通量筛选和导向进化的限制步骤，主因在于单个宿主蛋白质的纯化非常耗时，使得应用扩展性上较为受限。

图片来源：Angew. Chem. Int. Ed.

最近，University of California Berkeley的John F. Hartwig教授在Angew. Chem. Int. Ed.上发表了一种可在细胞内导向进化的人工金属酶。通过将酶在细胞内结合铱金属，可促进P450 酶进行卡宾插入N-H键中的反应，实现高选择性胺化产物的生成。