Efficient bioproduction of 3-(4-thiazolyl)-l-alanine, an unnatural amino acid of pharmaceutical importance, by an enzymatic relay process
Notice bibliographique
Résumé
As an l -histidine analog, 3-(4-thiazolyl)- l -alanine (TAla) has been attracting increasing biotechnological interest because it can serve as a key building block in the development of many novel therapeutic peptides such as rovatirelin. Although several chemical and enzymatic methods have been reported for TAla production, the use of toxic agents and limitation imposed by a maximum theoretical conversion rate of 50% need to be discreetly considered before large-scale production. Here an enzymatic relay system overcoming these potential drawbacks was developed for efficient TAla production. Five aminoacylases (ACYs) were screened to synthesize TAla from racemic N -acetyl-3-(4-thiazolyl)- dl -alanine via l -enantioselective kinetic resolution. Four ACYs displayed the target activity, and the enzyme DdACY1, which is a novel ACY from Dictyostelium discoideum , was found to be promising due to its high activity and solubility. Using the E. coli whole cells expressing DdACY1 as biocatalysts, the optimal temperature and pH were determined to be 60-65°C and 8.5, respectively. The TAla yield reached approximately 45% under the optimized conditions. By coupling the Deinococcus radiodurans N -acyl-amino acid racemase DrNAAAR with DdACY1 in the same system, the maximum theoretical conversion rate of the reaction was overstepped and a 69.3% yield was achieved. Optimizing the dosage of DrNAAAR and adding 1 mmol/L Zn 2+ or Mg 2+ further improved the catalytic efficiency. In the scaled-up reaction containing 70 mmol/L racemic substrate, 77.1% of the substrate was converted into TAla in 24 h. After product isolation and purification, 0.454 g solid powder of TAla with high chemical (95.2%) and optical (99.9% ee ) purities was obtained. This study established an overall process for TAla bioproduction by coupling a novel ACY and a previously reported NAAAR via dynamic kinetic resolution.
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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) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| 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) | 0,000 | 0,000 |
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 ».