CAREER: Chemoenzymatic Total Synthesis of Terpenoids via P450 Catalysis

职业:通过 P450 催化化学酶法全合成萜类化合物

基本信息

  • 批准号:
    2325114
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 67万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Continuing Grant
  • 财政年份:
    2023
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2023-06-01 至 2025-03-31
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

With this Award, the Chemical Synthesis Program of the NSF Division of Chemistry is supporting the research of Professor Hans Renata in the Department of Chemistry at The Scripps Research Institute. This research develops new strategies for the synthesis of terpenoids, naturally occurring small molecules that have a variety of biological functions. Many of these terpenoid molecules can only be obtained in small quantities from natural sources. Laboratory methods to prepare them in an efficient manner still remain an unsolved challenge. The research uses nature’s catalysts, i.e. enzymes, to modify starting materials and produce useful building blocks. The building blocks are then used to prepare a wide range of terpenoids. Streamlined access to terpenoids enabled by this research strategies helps support further studies on their physiological functions. Students working on these studies receive important training in chemical and biological sciences to support their future careers in science and engineering. Concomitant with the research activities, the Professor Renata is organizing outreach efforts including classroom education and public engagement to cultivate interest in science among young students and members of the local community.The Renata lab aims to develop novel strategies to access important natural products by incorporating biocatalytic transformations. The goal of this project is to establish chemoenzymatic means to access oxidized terpenoids with unique structural motifs, specifically terpenoids bearing “trans-trans-trans”, “trans-trans-syn” and “trans-syn-trans” ring junctions. This is achieved by combining site-selective biocatalytic oxidation of readily available feedstock terpenes and state-of-the-art chemical methodologies for carbon-carbon bond constructions. Studies in this area help formulate a new type of synthetic logic (“chemoenzymatic logic”) for accessing complex molecules with interesting architectures. To complement the research activities, outreach efforts, new coursework material in biocatalysis, and an external lecture series are designed to encourage participation in science among young students, underrepresented groups and members of the local community.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
有了这个奖项,NSF化学部的化学合成计划正在支持斯克里普斯研究所化学系的Hans Renata教授的研究。这项研究为萜类化合物的合成开发了新的策略,萜类化合物是具有多种生物功能的天然小分子。这些萜类分子中的许多只能从天然来源少量获得。 以有效方式制备它们的实验室方法仍然是一个未解决的挑战。这项研究使用自然界的催化剂,即酶,来改变原材料并产生有用的构建模块。 然后将构建块用于制备广泛的萜类化合物。通过这种研究策略,简化了对萜类化合物的获取,有助于进一步研究其生理功能。从事这些研究的学生接受化学和生物科学的重要培训,以支持他们未来的科学和工程职业。在开展研究活动的同时,Renata教授还组织了包括课堂教育和公众参与在内的外展活动,以培养年轻学生和当地社区成员对科学的兴趣。Renata实验室旨在通过生物催化转化开发获取重要天然产物的新策略。该项目的目标是建立化学酶法来获得具有独特结构基序的氧化萜类化合物,特别是具有“trans-transs-transs”、“trans-transs-syn”和“trans-syn-transs”环连接的萜类化合物。这是通过结合位点选择性生物催化氧化容易获得的原料萜烯和最先进的化学方法的碳-碳键结构。这一领域的研究有助于形成一种新型的合成逻辑(“化学酶逻辑”),用于访问具有有趣结构的复杂分子。为了补充研究活动,外展工作,新的生物催化课程材料,以及一个外部讲座系列旨在鼓励年轻学生,代表性不足的群体和当地社区成员参与科学。这个奖项反映了NSF的法定使命,并已被认为是值得通过使用基金会的智力价值和更广泛的影响审查标准进行评估的支持。

项目成果

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  • 影响因子:
    0
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  • 通讯作者:
    Hans Renata

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