工程化一种亚胺还原酶，用于手性非对映体酰胺的对映选择性合成

《Journal of the American Chemical Society》：Engineering an Imine Reductase for Enantioselective Synthesis of Atropisomeric Amides

手性酰胺生物催化合成新策略。工程化异烟酰还原酶（IRED）通过动态动力学拆分实现轴向手性酰胺高效合成，产率达98%，选择比>99:1，并成功完成克级萘酰胺合成。结构解析揭示突变体IRED-68-M4的活性位点优化机制。

　　

外消旋酰胺具有独特的轴向手性，这种手性源于C_aryl–C_amide键的旋转限制，在生物活性分子和非对称催化领域有广泛的应用。然而，用于其合成的催化非对称方法仍然不成熟，目前尚未有生物催化方法的报道。在这里，我们首次报道了一种高效的非对称合成外消旋酰胺的生物催化策略，该方法利用工程化的亚胺还原酶（IREDs）通过动态动力学拆分实现外消旋选择。通过对来自Kutzneria albida的IRED进行结构导向的改造，获得了一种四重突变体（IRED-68-M4），该突变体能够以高产率和优异的对映选择性（产率高达98%，对映体选择性超过99:1）催化多种萘酰胺和苯酰胺的立体选择性合成。此外，还实现了轴手性萘酰胺的克级合成。蛋白质X射线晶体学和分子建模研究揭示了IRED-68-M4变体催化性能提升的结构基础。