C-H键功能化介导的小分子不对称组装是合成非天然α-功能化有机酸的重要方法。如何利用生物法组装非手性小分子，实现α-功能化有机酸的绿色合成，是一项被高度关注话题。食品科学与技术国家重点实验室刘立明课题组(www.fmme.cn)建立了一种模块化多酶级联方法，利用手性基团“引入—删除—再引入”的重置策略，实现了45种非天然α-功能化有机酸的生物催化合成。相关研究成果以“Asymmetric assembly of high-value α-functionalized organic acids using a biocatalytic chiral-group-resetting process”为题于2018年9月在线发表在《自然∙通讯》上(Nat. commu.2018)。
该研究设计的多酶级联体系包含基础模块(BM)和扩展模块(EM)两部分:(1) BM利用醛缩反应(引入α-NH2和β-OH)和非典型的脱氨反应(删除α-NH2和β-OH)，将非手性醛和甘氨酸组装成潜手性α-酮酸；(2) EM通过高选择性的还原或转氨反应，重新引入α-OH或α-NH2，最终将α-酮酸转化为手性α-羟基酸或α-氨基酸。该体系通过模块化级联的方式运转，通过将BM与不同功能的EM级联，实现了对产物类型和构型的有效调控，分别获得了高光学纯度的S和R构型的α-羟基酸和α-氨基酸。
上述有关氨基酸衍生化生产高值精细化学品的研究工作得到国家轻工技术与工程一流学科自主课题(LITE2018-08)、国家自然科学基金(21808083)和江苏省科技支撑计划社会发展项目(BE2018623)等基金资助。2015级博士生宋伟为第一作者，研究室团队负责人刘立明为责任作者。
论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-018-06241-x
