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Entdeckung neuer bakterieller Chalconisomerasen durch eine Sequenz‐Struktur‐Funktions‐Evolutions‐Strategie für die enzymatische Synthese von ( S )‐Flavanonen
Author(s) -
Meinert Hannes,
Yi Dong,
Zirpel Bastian,
Schuiten Eva,
Geißler Torsten,
Gross Egon,
Brückner Stephan I.,
Hartmann Beate,
Röttger Carsten,
Ley Jakob P.,
Bornscheuer Uwe T.
Publication year - 2021
Publication title -
angewandte chemie
Language(s) - German
Resource type - Journals
eISSN - 1521-3757
pISSN - 0044-8249
DOI - 10.1002/ange.202107182
Subject(s) - chemistry , microbiology and biotechnology , biology
Die Chalconisomerase (CHI) ist ein Schlüsselenzym in der Biosynthese von Flavonoiden in Pflanzen. Die erste bakterielle CHI (CHI era ) wurde in Eubacterium ramulus identifiziert, aber Häufigkeit, evolutionärer Ursprung, Substratspektrum und Stereoselektivität sind bislang unklar. Hier beschreiben wir die Identifizierung von 66 neuen bakteriellen CHIs in Genbank durch eine neuartige Sequenz‐Struktur‐Funktions‐Evolutions (SSFE)‐Strategie. Diese neuen bakteriellen CHIs weisen ein breites Substratspektrum gegenüber einer Reihe hydroxylierter und methoxylierter Chalcone auf. Die Mutagenese der CHI era , basierend auf einem Substratbindemodell dieser neuen bakteriellen CHIs, resultierte in mehreren Varianten mit deutlich verbesserter Aktivität gegenüber diesen Chalconen. Zusätzlich wurden präparative Reaktionen mit diesen bakteriellen CHIs für fünf Chalcone durchgeführt, die ( S )‐Selektivität mit bis zu 96 % ee ergaben. Dies ermöglicht eine alternative biokatalytische Route zur Synthese von ( S )‐Flavanonen in hohen Ausbeuten.