Cell-Free Total Biosynthesis of Plant Terpene Natural Products using an Orthogonal Cofactor Regeneration System.
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DOI：
10.1021/acscatal.1c02267
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发表时间：
2021-08-06
期刊：
影响因子：
12.9
通讯作者：
Tang Y
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Bat-Erdene U;Billingsley JM;Turner WC;Lichman BR;Ippoliti FM;Garg NK;O'Connor SE;Tang Y
在这里，我们报告的一锅，无细胞的酶促合成植物单萜荆芥内酯醇从容易获得的香叶醇开始。一对正交的辅因子再生系统允许NAD+依赖的香叶醇氧化，随后NADPH依赖的还原环化，而不分离中间体。正交辅因子再生体系保持了较高的NAD+/NADH比值和较低的NADP+/NADPH比值。整个反应包含四种生物合成酶，包括可溶性P450;和五种辅助和辅因子再生酶。此外，向一锅混合物中添加NAD+依赖性脱氢酶导致约lg/L荆芥内酯，荆芥中的活性猫引诱剂。
Here we report the one-pot, cell-free enzymatic synthesis of the plant monoterpene nepetalactol starting from the readily available geraniol. A pair of orthogonal cofactor regeneration systems permitted NAD+-dependent geraniol oxidation followed by NADPH-dependent reductive cyclization without isolation of intermediates. The orthogonal cofactor regeneration system maintained a high ratio of NAD+ to NADH and a low ratio of NADP+ to NADPH. The overall reaction contains four biosynthetic enzymes, including a soluble P450; and five accessory and cofactor regeneration enzymes. Furthermore, addition of a NAD+-dependent dehydrogenase to the one-pot mixture led to ~1 g/L of nepetalactone, the active cat- attractant in catnip.
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