光酶级联一锅法合成手性脂肪胺

对映体脂肪胺在有机合成与化工领域具有广泛的应用,但其主要依赖于金属催化获得.我们设计了一种光催化与酶催化级联催化的合成方法,由脂肪醇出发合成手性脂肪胺.通过筛选,发现9-芴酮在可见光激发下可高效催化脂肪醇氧化为脂肪酮,后者作为反应中间体被转氨酶在胺供体存在下经转氨反应合成手性胺.在一锅法条件下,该级联方法转化率可达99%,目标产物的光学纯度>99%.此外,该光催化体系可分别与手性互补的转氨酶级联,进而获得手性反转的脂肪胺产物.该光酶级联催化方法充分结合了光催化的高效率与酶催化的立体选择性优势,为手性脂肪胺类分子的合成提供了一种新型合成方法.

大肠杆菌必需基因的CRISPR-Cas9敲除策略及高效质粒置换方法

由于必需基因的功能必须性使其难以从基因组上被删除,而此前报道的方法存在效率低、非无痕敲除等缺点。基于此,该文建立了一种基于CRISPR/Cas9的基因组必需基因高效无痕敲除方法。以大肠杆菌metK基因(编码S-腺苷甲硫氨酸合酶)为例,首先将metK基因克隆至质粒pTarget-metK,并采用定点突变方式将metK基因进行同义突变移除对应的PAM序列,构建获得质粒pHL3。进一步构建含有与pHL3相同metK的回补质粒,pCas、pHL3及回补质粒依次转化即可完成基因组必需基因的高效无痕敲除。该方法对必需基因metK编辑时编辑效率可达100%。为了研究必需基因的酶学性质改变对宿主代谢的影响,探索了基于质粒不相容及Flp/FRT系统对回补质粒的置换效率,发现基于Flp/FRT系统可实现回补质粒高效置换。生长测试表明携带metK野生型或是PAM位点突变的metK编辑菌株与野生型菌株在LB培养基和M9培养基中生长无明显差异,而对L-甲硫氨酸亲和力下降MetK突变体则表现明显的生长延滞。