Unlocking New Chemistries in Extant Enzymes for Synthesizing Bioactive Molecules
解锁现有酶中用于合成生物活性分子的新化学成分
基本信息
- 批准号:10784165
- 负责人:
- 金额:$ 11.6万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:
- 财政年份:2023
- 资助国家:美国
- 起止时间:2023-09-01 至 2025-08-31
- 项目状态:未结题
- 来源:
- 关键词:AdoptionAminationAminesBiochemicalBiological AvailabilityBiologyBrainChemical IndustryChemicalsChemistryClinical MedicineComplexDimethyl SulfoxideDirected Molecular EvolutionDrug IndustryElectronsEngineeringEnzymesExclusionExhibitsGrantHealthHemeHemeproteinsHumanKnowledgeLaboratoriesLigandsMedicineMentorsMetalsMethodsMolecularMolecular StructureNitrogenOrganic solvent productOrganismOutcomeOxidantsOxidasesPenetrancePharmaceutical PreparationsPharmacologic SubstancePhasePrevalencePriceProcessPropertyReactionSideSourceSulfoxideSulfurTechnologyTimeToxic effectTransferasecatalystchemical reactionclinical candidatecostdrug discoveryenzyme activityenzyme mechanismexperiencefunctional groupimprovedinnovationmethionine sulfoxide reductasenitreneoxidationpharmacokinetics and pharmacodynamicsprospectivereaction ratesuccesstherapeutic candidatethioether
项目摘要
Project Summary/Abstract:
Enzymes, supported by their macromolecular structure, can catalyze chemical transformations with exquisite
control, delivering products with high selectivity. The mechanisms that enzymes can support, however, are
limited, making chemical technologies often the preferred method for synthesis, regardless of cost, toxicity, and
environmental burden. Herein are two proposals to expand the activity of enzymes beyond their natural function
for synthesizing medicinally important functional groups. Specifically, heme enzymes and methionine sulfoxide
reductases are tasked for the first time with performing aminations and oxidations, respectively, toward
synthesizing chiral trifluoroethylamines, sulfoxides, and sulfoximines, motifs known to bestow function and drug-
like properties to therapeutics and clinical candidates. By engineering enzymes to catalyze reactions beyond
their natural capabilities, we are boldly pushing the boundaries of biology and chemistry. This innovation has the
potential to revolutionize the way we make molecules and introduce new chemical reactions that can be
performed in living organisms. Furthermore, these efforts will unlock activities never before seen in biocatalysis,
expanding the repertoire of genetically encoded chemical transformations. The success of this proposal will
afford high-value molecules and biorenewable catalysts that may lead to the discovery of new medicines and
strategies to regulate biology, with the ultimate objective of informing and improving human health.
项目摘要/摘要:
在其大分子结构支持的酶中,可以用精致的化学转化催化化学转化
控制,以高选择性提供产品。但是,酶可以支持的机制是
有限,使化学技术通常是合成的首选方法,无论成本,毒性和毒性如何
环境负担。这是两个提议,以扩大酶的活性超出其自然功能
用于综合具有药物重要的官能团。具体而言,血红素酶和甲硫氨酸亚氧化酶
还要首次将还原酶进行执行氨和氧化的任务
合成的手性三氟乙胺,亚氧化胺和亚磺氧胺,已知的基序赋予功能和药物 -
就像治疗和临床候选物的特性一样。通过工程酶催化反应
它们的自然能力,我们大胆地突破了生物学和化学的界限。这项创新有
有可能改变我们制造分子并引入新的化学反应的潜力
在生物体中表演。此外,这些努力将解锁生物催化中从未见过的活动,
扩大了遗传编码的化学转化的曲目。该提议的成功将
提供高价值分子和可生物可生产催化剂,可能导致发现新药物和
调节生物学的策略,以告知和改善人类健康的最终目标。
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
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