on style="white-space: normal;">通过生物催化方法利用依赖于S-腺苷蛋氨酸（S-adenosyl L-methionine, SAM）的甲基转移酶及其类似物可获得具有化学，区域和立体选择性的烷基化化合物。本文揭示来自嗜热嗜酸杆菌的卤代甲基转移酶（halide methyltransferase, HMT）可以由SAH和甲基碘合成SAM。作者定向进化拟南芥中的HMT，基于碘化物测定法鉴定出V140T突变体，该突变体还可以接受乙基，丙基和烯丙基碘（15 mg SAH 转化率分别为90%, 50%, 70%），以产生相应的SAM衍生物。 V140T-AtHMT与O-甲基转移酶（IeOMT或COMT）级联用于一锅法反应，实现木犀草素的区域选择性乙基化和3,4-二羟基苯甲醛的烯丙基化。
SAM衍生物能够实现多样化的烷基化反应，不仅可以拓展生物催化烷基化的工业应用，而且对于发现具有杂泛性的甲基转移酶至关重要。（详见今天二条推送）Liao和 Seebeck最近报道使用嗜热嗜酸杆菌（CtHMT）的卤代甲基转移酶由SAH和甲基碘酶法合成SAM（Nature Catalysis 2.8 (2019): 696-701.）。作者认为与许多MT一样，某些HMT也具有杂泛性。
作者表达并纯化了来源于嗜热嗜酸杆菌（CtHMT）、拟南芥（AtHMT）和萝卜（RsHMT）的HMT。之后选择形成烷基结合位点的残基进行饱和突变（图1）。
通过构建的超灵敏碘化物测定法对碘离子进行检测（图2）。活性最高的V140T突变体对乙基碘的比活性是野生型AtHMT的五倍。AtHMT野生型及其V140T突变体动力学参数如表1所示。
V140T突变体催化乙基，丙基和烯丙基碘的转化率分别为90％，50％和70％（图3a）。然而，考虑到原子经济性差和SAH的高成本，使用化学计量的烷基化剂成本较高。因此，作者将V140T AtHMT用于一锅式生物催化烷基化级联反应中，以催化量的SAH体外再生SAE（2），SAP（3）和SAA（4）（图3b）。利用工程卤化物甲基转移酶的杂泛性可以迅速扩大生物催化烷基化的范围。来自拟南芥的HMT使我们能够从便宜且容易获得的烷基碘生产三种SAM类似物。此外，作者证明了工程化的HMT在生物烷基化级联反应中的应用。它可以催化40个以上的烷基化和SAH再生循环，从而允许SAH以催化量而不是化学计量量使用。
总之，探索自然存在的HMT的烷基取代杂泛性为未来研究提供了非常有希望的方向。
来源：遇见生物
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