作者:李晨 许天颖 来源:中国科学报 发布时间:2020/1/20 20:29:48
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全生物法高效合成燕窝酸成为可能

 

近日,《德国应用化学杂志》以内里封面文章的形式发表了南京农业大学教授约瑟夫·弗戈迈尔团队的研究成果,该研究发现了一种酶催化下的酰基化反应新机制,利用该机制可以氨基葡萄糖为起始底物,全酶法合成唾液酸(又称燕窝酸)及其类似物。

论文通讯作者之一、南京农业大学食品科技学院研究员刘丽介绍,目前唾液酸及其类似物的体外生物法合成是通过以乙酰氨基葡萄糖及其类似物为起始底物的“一釜四酶法”实现的,而乙酰氨基葡萄糖类似物目前只能通过将氨基葡萄糖进行化学酰化反应获得。

常规的化学酰基化反应需要先将酸中的羧基进行活化后才能进行。而弗戈迈尔团队的最新研究发现,在一种新的自主研发的酶CmCDA的作用下,不经活化的有机酸可以直接与氨基葡萄糖反应形成酰胺键,完成对氨基葡萄糖的酰化反应,生成乙酰氨基葡萄糖及其类似物。这一研究结果颠覆了人们对于传统酰基化反应机理的认识,被杂志审稿专家和编辑评价为“一个非常重要的发现”。

这一新催化机制的发现使得唾液酸苷类物质的生物合成可以由原来的“一釜四酶法”进一步向前延伸为“一釜五酶法”,即以氨基葡萄糖和不同有机酸作为起始底物,先合成乙酰氨基葡萄糖及其类似物,再延续原有的“一釜四酶法”途径,最终合成唾液酸糖苷类物质,打通了生物全酶法生产唾液酸糖苷及其类似物的整个通路。

相比于化学方法,生物酶法具有绿色环保、反应条件温和、能耗低、反应选择特异性强等优点。利用新的“一釜五酶法”可以生产制备级的唾液酸糖苷及其衍生物,生产率可以达到98%

唾液酸及其类似物是一类重要的糖分子,也是糖生物化学领域的重要研究对象。获得制备级的唾液酸及其类似物对深入探索唾液酸对机体的作用以及相关新药物的开发具有非常重要的意义。

相关论文信息:https://doi.org/10.1002/anie.201914338

 
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