双羰基还原酶催化的两步羰基还原反应(英文)

摘要

双羰基还原酶(diketoreductase)选择性催化β,δ-二羰基酯底物还原生成相应的双羟基产物,其对映体过量(ee)和非对映体过量(de)均大于99.5%。为阐明该独特酶促反应的催化机制,研究了双羰基还原酶催化的双羰基反应过程及其反应特征。通过反应历程监测发现在双羰基还原及其逆反应过程中均生成两个单羟基中间产物。这两种单羟基中间产物经反相C18色谱法分离纯化,并采用手性分析鉴定了其立体化学特征。两个中间产物可以作为双羰基还原酶的底物被选择性还原,但具有不同的反应速率。反应温度和底物浓度对中间体的形成和消失有较大的影响。此外,初级稳态动力学显示两个中间产物的消除反应速率也不尽相同。结果表明,双羰基还原酶催化的双羰基还原是一个伴有中间产物的生成与消失的两步反应过程,并且反应速率有所不同。