马克斯·普朗克学会 蚁酸是蚂蚁毒液的主要成分，在扁桃酸的酶促合成中起着关键作用
三酶级联反应在温和条件下将廉价安全的起始原料草酸和苯甲醛转化为扁桃酸，扁桃酸是化妆品、香料和药物化学生产的重要组成部分
学分:马克斯·普朗克陆地微生物研究所/伯格纳 有时潜在有用的酶不容易被发现，因为它们的生物催化能力可能超出了它们的自然范围，因此也超出了已知的作用范围
通过重组新发现的酶能力，由托拜厄斯·埃尔比领导的马克斯·普朗克陆地微生物研究所的研究小组创造了一种生产扁桃酸的“绿色”方法
化学合成非常强大，但代价高昂:有毒化合物、环境危害、对不可再生资源的依赖
扁桃酸的化学合成也不例外
它是一种重要的精细化学品，用于化妆品和作为药物和香料的建筑材料，但它的合成依赖于氰化物的使用，氰化物是一种强有力的毒药
相比之下，微生物可以利用酶，在一个叫做发酵的过程中，从非常便宜的底物中可持续地生产有价值的化学物质
几千年来，人类从他们的专业技术中受益匪浅，从古代的酸奶制作和啤酒酿造到今天的胰岛素重组生产
然而，自然界中发现的大多数微生物不能在实验室中培养，或者它们不能产生所需的化合物
因此，合成生物学在开发化学工业中实施“绿色”工艺的发酵潜力方面发挥着关键作用
知名酶的新组合 有时潜在有用的酶不容易识别，因为它们的酶能力超出了它们的自然功能
由托拜厄斯·埃尔比领导的一个研究小组现在已经找到了一种绿色生产扁桃酸的方法
它依赖于新鉴定的草酰辅酶a脱羧酶的活性
在自然界中，这种酶在降解草酸钙中起着重要作用，如果草酸钙在体内积累，会导致健康问题，如肾结石
他们发现这种酶不仅能降解草酸盐，还能在两个碳原子之间形成新的键
在反应过程中，OXC产生一种高度活性的甲酸——蚂蚁毒液的主要成分
OXC将这种活化的中间体与醛缩合，醛是另一种非常活泼的分子
科学家们通过手术突变改进了这种酶，并将其与另外两种酶结合
在这样做的过程中，他们创造了一个三步级联反应，在温和的条件下将廉价且安全的起始原料草酸和苯甲醛转化为扁桃酸
此外，他们能够合成广泛的扁桃酸衍生物，这在设计新药方面非常有用
生物催化剂在合成生物学中的应用 到目前为止，该方法依赖于纯化的酶
将这三种酶引入微生物或合成系统，最终可以实现扁桃酸及其衍生物的环境可持续发酵过程
从更广泛的角度来看，这些发现强调了酶的巨大催化潜力，并证明了众所周知的酶可以具有新颖、非常有用的活性
事实上，我们目前所知的酶功能可能只是冰山一角
探索这些多功能生物催化剂的全部潜力将使酶促合成成为比化学合成更强有力的替代物
来源：由phyica.com整理转载自PH，转载请保留出处和链接！
