マンチェスターバイオテクノロジー研究所のDr. Zachary Birch-PriceとProf. Anthony Greenが率いる研究チームは、複雑な分子構造を作るために使用される炭素-炭素(C-C)および炭素-窒素(C-N)結合を形成できる新しい酵素ファミリーを開発した。これらの酵素は、バイオカタリシス分野で新たな可能性を提供し、長年解決を待っていた化学分野の問題の解決に貢献している。
研究者たちは、天然酵素に存在する反応経路を拡張するため、非天然触媒アミノ酸を含むタンパク質をエンジニアリングした。これにより、高反応性イミダゾリウム中間体を生成する新しい酵素クラスであるアリル転移酵素が開発された。これらの酵素は、さまざまな炭素および窒素を含む分子と反応し、高い立体化学的純度の製品を生成できる。
研究では、酵素の性能を向上させるために方向性進化が使用された。これにより、ASB1.3やASA1.5などの酵素変異体が開発された。ASB1.3は、いくつかの反応で99%以上の転換率と高い立体化学的純度の製品を生成できる。ASA1.5は、選択的に合成するのが難しい全炭素四重立体中心を持つ分子の形成を可能にした。
