Abiological Enzymatic C–H Functionalization for Bioactive Molecule Construction and Diversification
用于生物活性分子构建和多样化的非生物酶 C–H 功能化
基本信息
- 批准号:10386710
- 负责人:
- 金额:$ 2.48万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:
- 财政年份:2020
- 资助国家:美国
- 起止时间:2020-07-01 至 2024-06-30
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:AlkylationAminationAwardAzidesCatalysisChemicalsChemistryCollectionComplexCytochrome P450DevelopmentDirected Molecular EvolutionEngineeringEnzymesEvolutionFamilyGoalsHemeHeme IronHydrogen BondingHydroxylationIronLaboratoriesMetalsMethodsMolecularNatureNitrogenParentsPharmaceutical PreparationsPharmacologic SubstancePharmacologyProcessPropertyReactionReagentResearchScaffolding ProteinSideStructureTechnologyTerpenesTransferaseVariantWorkantimicrobialbasec newcarbenecatalystchemical synthesisdiazo compounddrug developmentdrug discoveryfunctional groupimprovedinnovationnitrenenovelscaffoldsmall moleculetool
项目摘要
Project Abstract (parent award R01GM138740: Abiological Enzymatic C–H Functionalization for Bioactive
Molecule Construction and Diversification)
Advances in molecule construction and diversification expedite drug discovery and development. Given the
ubiquity of C–H bonds in molecules, methods to selectively convert them into functional groups represent one of
the most attractive strategies to introduce diversity efficiently and enable rapid molecular construction. Despite
significant advances, however, directly and selectively functionalizing complex molecules bearing multiple
stereocenters and delicate functional groups remains a major challenge. Creative use of enzymes to perform
new-to-nature C–H functionalization reactions can greatly accelerate such processes, while providing
sustainable and more selective alternatives to currently used stoichiometric methods or noble metal catalysts.
We propose to start from enzymes that derivatize complex bioactive molecules via C–H hydroxylation and
engineer them by directed evolution to perform abiological C–H unctionalization to furnish new C–C bonds or
C–N bonds. We envision that these efforts will establish a versatile biocatalytic platform that will provide rapid
access to derivatives of complex molecules with selectivity and efficiency unattainable by current synthetic
approaches. This work will also illustrate evolutionary innovation mechanisms and the rapid acquisition of novel
genetically encoded functions.
项目摘要(母公司奖R 01 GM 138740:生物活性的非生物酶促C-H官能化
分子结构和多样化)
分子构建和多样化的进展加速了药物的发现和开发。鉴于
由于C-H键在分子中普遍存在,将它们选择性地转化为官能团的方法代表了以下方法之一:
最有吸引力的策略,以有效地引入多样性,并使快速分子构建。尽管
然而,显著的进展是直接和选择性地官能化具有多个
立体中心和精细官能团仍然是一个重大挑战。创造性地使用酶来执行
新的自然C-H官能化反应可以大大加速这种过程,同时提供
目前使用的化学计量方法或贵金属催化剂的可持续和更具选择性的替代品。
我们建议从通过C-H羟基化衍生复杂生物活性分子的酶开始,
通过定向进化对它们进行工程化以进行非生物C-H官能化以提供新的C-C键,或者
C-N键我们设想,这些努力将建立一个多功能的生物催化平台,
获得复杂分子的衍生物,其选择性和效率是当前合成方法无法达到的。
接近。这项工作还将说明进化的创新机制和快速获得新的
基因编码功能
项目成果
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专著数量(0)
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