Enantioselective Synthesis of 1-Aryl-Substituted Tetrahydroisoquinolines Employing Imine Reductase
Notice bibliographique
Résumé
Tetrahydroisoquinolines (THIQs) with a C1-aryl-substituted groups are common in many natural and synthetic compounds of biological importance. Currently, their enantioselective synthesis are primarily reliant on chemical catalysis. Enzymatic synthesis using imine reductase is very attractive, because of the cost-effectiveness, high catalytic efficiency, and enantioselectivity. However, the steric hindrance of the 1-aryl substituents make this conversion very challenging, and current successful examples are mostly restricted to the simple alkyl-THIQs. In this report, through extensive evaluation of a large collection of IREDs (including 88 enzymes), we successfully identified a panel of steric-hindrance tolerated IREDs. These enzymes are able to convert meta - and para -substituted chloro-, methyl-, and methoxyl-benzyl dihydroisoquinolines (DHIQs) into corresponding R- or S- THIQs with very high enantioselectivity and conversion. Among them, the two most hindrance-tolerated enzymes (with different stereospecificity) are also able to convert ortho -substituted chloro-, methyl-, and methoxyl-benzyl DHIQs and dimethoxyl 1-chlorobenzyl-DHIQs with good enantiometric excess. Furthermore, using in silico modeling, a highly conserved tryptophan residue (W191) was identified to be critical for substrate accommodation in the binding cavity of the S -selective IRED (IR45). Replacing W191 with alanine can dramatically increase the catalytic performance by decreasing the K m value by 2 orders of magnitude. Our results provide an effective route to synthesize these important classes of THIQs. Moreover, the disclosed sequences and substrate binding model set a solid basis to generate more-efficient and broad-selective enzymes via protein engineering.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».