JACS：更新！色氨酸羟化酶样纳米酶原位恢复血清素合成治疗抑郁症

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01 苯酚[ 4 ]芳烃：用于构建手性多孔有机笼的优良大环前体

期刊：Journal of the American Chemical Society

单位：中国科学院福建物质结构研究所

作者：Fenglei Qiu, Xinting Zhang, Wenjing Wang, Kongzhao Su, Daqiang Yuan

原文篇名：Phenol[4]arenes: Excellent Macrocyclic Precursors for Constructing Chiral Porous Organic Cages

开发新的手性构筑基元来构筑复杂的手性结构，如大环、笼等，既至关重要又具有挑战性。虽然凹形杯芳烃已经被确立为合成笼状化合物的通用结构单元，但还没有从手性杯[ 4 ]芳烃衍生物构建的笼状化合物的报道。在此，我们提出了一种简单有效的方法用于克级规模合成手性杯[ 4 ]芳烃大环对映体的新成员，即苯酚[ 4 ]芳烃( PC [ 4 ] A )。作为概念的证明，我们通过Duff反应将这些对映异构体功能化成四甲酰基苯酚[ 4 ]芳烃( PC [ 4 ] ACHO )衍生物，利用多胺合成子构建手性多孔有机笼( CPOCs )。

具体来说，我们利用两个荧光胺合成子双( 4 -氨基苯基)苯胺和三( 4 -氨基苯基)胺与PC [ 4 ] ACHO对映体进行组装，分别得到[ 2 + 4 ]灯笼状和[ 6 + 8 ]截角八面体CPOCs。这些结构已经通过单晶X射线衍射和圆二色光谱( CD )进行了明确的表征。值得注意的是，[ 6 + 8 ]截短型CPOCs的内径约为3.1 nm，空腔体积约为5300 Å3，脱溶剂后的比表面积高达1300 m2 g-1，是目前报道的最大的CPOCs之一。此外，对其手性传感性能的研究表明，这些基于PC [ 4 ] A的CPOCs可以实现对氨基酸及其衍生物的对映选择性识别。这项工作表明，PC [ 4 ] A可以作为一个优秀的构建模块，用于合理设计具有实际应用的手性材料。

02 铜依赖的Duf3328酶催化真菌Ripps侧链大环化

期刊：Journal of the American Chemical Society

单位：加州大学洛杉矶分校

作者：Chen-Yu Chiang, Masao Ohashi, Yi Tang

原文篇名：Fungal RiPPs Side Chain Macrocyclization Catalyzed by Copper-Dependent DUF3328 Enzyme

含有未知功能结构域( DUF ) 3328的真菌酶与核糖体合成和翻译后修饰肽( RiPPs )的氧化成熟有关。本文报道了一个参与RiPP asperipin - 2a生物合成的酶AprY的功能特性。生化重组实验表明，AprY能够催化核心六肽残基中的酪氨酸和β -碳原子之间的两个连续的C - O交联反应。AprY的侧链大环化活性是铜和氧依赖的，并且不需要前导肽序列。

03 抗真菌 Papulacandins 的简明生物合成

期刊：Journal of the American Chemical Society

单位：中国医学科学院医药物生物技术研究所

作者：Chao Yu, Niandi Zhang, Jinmei Li, Mingxin Zheng, Meihui Zhao, Ling-Yan Wang, Zhiqiang An, Gerald F. Bills, Zhuan Zhang

原文篇名：Concise Biosynthesis of Antifungal Papulacandins

我们通过异源表达和酶活测定，报道了抗真菌乳腺白菌素的完整生物合成。乳白菌素生物合成遵循收敛的五组分策略，涉及线性聚酮链，该链通过与 C 末端酰基转移酶结构域融合的聚酮合酶合成并安装到芳基-葡萄糖苷上。具有挑战性的三环苯并螺缩酮核心的形成由5 -羟甲基间苯二酚的C-糖基化引发，随后由Fe ( II ) / α -酮戊二酸依赖的加氧酶Ppc E催化螺环化。

04 钯催化的Di -和Trienallenes的位点选择性区域多样性碳环化：取代环己烯和环丁烯之间的转换

期刊：Journal of the American Chemical Society

单位：斯德哥尔摩大学

作者：Wei-Jun Kong, Haibo Wu, Jia-Yi Chen, Rong-Zhen Liao, Yaoyao Liu, Zhipu Luo, Ivo Pires Vilela, Pan Fang, Fahmi Himo, Jan-E. Bäckvall

原文篇名：Palladium-Catalyzed Site-Selective Regiodivergent Carbocyclization of Di- and Trienallenes: A Switch between Substituted Cyclohexene and Cyclobutene

自然界通过在二烯或多烯中特定的烯烃位点上的环化反应，从常见的线性前体高效地产生了无数结构多样的碳环骨架。相比之下，实现二烯或多烯底物的位点选择性官能团化仍然是化学合成中的一个艰巨的挑战。在此，我们报道了一对高位点选择性的区域多样性双烯烃和三烯烃的碳环化反应，实现了从一个高非对映选择性的通用前体高效合成顺式- 1,4 -二取代环己烯类和反式- 1,2 -二取代环丁烯。

值得注意的是，简单的非手性有机磷酸和胺被确定为控制这些钯催化的区域多样性碳环化反应的有力配体。该方法是第一例位点选择性的区域多样性碳环化反应，为立体专一性合成热力学不稳定的顺式- 1,4 -二取代环己烯类和全取代的反式- 1,2 -环丁烯提供了一种实用的方法。此外，所开发的方法学为金属催化的二烯和多烯前体的位点选择性区域多样性碳环化的发展提供了新的见解，模拟了天然的碳环化过程。

05 光氧化还原通过低聚苯醚自由基催化卤代酚与唑的亲核芳香取代反应

期刊：Journal of the American Chemical Society

单位：普林斯顿大学化学系

作者：Jan Seliger, Lydia R. Fries, Jonathan M. Meinhardt, Robert R. Knowles

原文篇名：Photoredox-Catalyzed Nucleophilic Aromatic Substitution of Halophenols with Azoles via Oligomeric Phenylene Oxide Radicals

亲核芳香取代( SNAr )反应在有机合成中应用广泛，但通常需要使用缺电子的芳烃来进行有效的反应。在此，我们报道了一种在温和的、氧化还原中性条件下，富电子的4 -卤代苯酚与唑类亲核试剂的形式SNAr的光催化方案。该转化通过两阶段机理进行，包括初始卤酚齐聚产生关键的低聚苯醚中间体，然后通过SNAr和光诱导催化芳烃极性反转产生的唑进行分解。反应监测、化学计量控制实验和发光猝灭数据表明，苯氧自由基和Brønsted酸活化的低聚苯醚自由基分别是齐聚和SNAr阶段的活性物种。该方法的合成实用性在17个(假)卤代苯酚中得到了验证，这些化合物具有不同的离去基团( F、Cl、Br、OMs和OTs)和22个唑。

06 通过TEMPO+BF4−介导的脱水Nazarov环化实现Fortalpinoid Q的对映选择性全合成

期刊：Journal of the American Chemical Society

单位：南方科技大学化学系

作者：Hai-Kang Mao, Qian Wang, Jing Xu

原文篇名：Enantioselective Total Synthesis of Fortalpinoid Q via a TEMPO+BF4–-Mediated Dehydrative Nazarov Cyclization

Cephalotaxus二萜类化合物是一类非常有吸引力的天然产物，从结构和生物学的角度来看，在我们的社区内都是非常有意义的。在这里，我们希望报道Cephalotaxus二萜fortalpinoid Q的15步对映选择性全合成。我们的方法强调( 1 )Jacobsen的催化对映选择性Claisen重排，使其能够一步形成两个相邻的立体中心，包括一个全碳季碳中心；( 2 )温和的氧合铵盐(TEMPO+BF4–)促进的脱水Nazarov环化反应，该反应通过一个非功能化的叔二乙烯基甲醇( TDC )底物快速构建关键的环戊二烯部分；( 3 )一个简单的羟醛-内酯化级联反应，最终解决了合成中的最后一个难题。

07 色氨酸羟化酶样纳米酶原位恢复血清素合成治疗抑郁症

期刊：Journal of the American Chemical Society

单位：福州大学化学学院

作者：Xiao Fang, Yue Wu, Yaling Dai, Han Xiao, Shiqing Li, Xiaoning Chen, Meng Yuan, Yanbei Guo, Liying Ma, Dingyue Lin, Weilin Liu, Chunhua Lu, Huanghao Yang

原文篇名：In Situ Recovery of Serotonin Synthesis by a Tryptophan Hydroxylase-Like Nanozyme for the Treatment of Depression

抑郁症是最常见的精神障碍之一。色氨酸羟化酶的失活以及由此导致的5 -羟色胺减少是抑郁症病理的关键因素。在此，我们首次报道了Fe3O4纳米颗粒表现出色氨酸羟化酶样活性，并成功验证了其在大脑中恢复5 -羟色胺合成的能力，用于抑郁症的治疗。为了实现更好的生物相容性和脑部递送，将Fe3O4纳米颗粒与壳聚糖( chitosan，CS )功能化( Fe3O4@ CS )，使其能够从鼻部递送到脑部。Fe3O4@ CS在应激神经元中高水平的内源性抗坏血酸和过氧化氢的参与下，催化色氨酸转化为5 -羟基色氨酸，从而补偿大脑中失活的色氨酸羟化酶。体内Fe3O4@ CS治疗导致抑郁小鼠模型中5 -羟基色氨酸和5 -羟色胺水平的恢复以及神经元信号传导能力的改善，从而改善抑郁样行为。本研究提出的基于色氨酸羟化酶样纳米酶原位恢复5 -羟色胺合成的策略为抑郁症的治疗提供了一种更准确、更高效的方法。

08 环烯烃的去共轭光异构化

期刊：Journal of the American Chemical Society

单位：明斯特大学有机化学研究所

作者：Lukas Blank, Jungwon Kim, Constantin G. Daniliuc, Alissa Goetzinger, Marc-André Müller, Jan Schütz, Bettina Wuestenberg, Ryan Gilmour

原文篇名：Deconjugative Photoisomerization of Cyclic Enones

α,β-不饱和羰基化合物的去共轭异构化能够同时实现区域异构体产物的生成以及烯烃反应性的极性反转（Umpolung）。尽管这一过程具有很高的实用性，但由于其整体过程是吸能的，并且区域选择性结果难以控制，因此具有相当的挑战性。线性物种的位置异构化方面的创新，通常是通过光触发的激活，使这一领域重新注入了活力。然而，环状烯酮的去共轭异构化反应并不成熟，往往与不切实际的反应条件、有限的底物范围和缺乏机理清晰度有关。

在此，我们报道了一种操作简单的环烯酮光化学异构化反应，使用近紫外光( 372 nm )照射，催化量的Brønsted酸( HCl )。该平台可以实现包括α -异佛尔酮(是多种工业过程中的关键中间体)、萜类和甾体在内的多种烯酮的环外去共轭异构化。机理研究表明，溶剂在异构化过程中起着关键的媒介作用，推测顺序进行的氢原子转移（HAT）和逆向氢原子转移（RHAT）在此过程中起到重要作用。

09 通过手性辅助试剂促进的涉及烯基硼酸酯光环加成反应的(+)-石房蛤毒素的合成

期刊：Journal of the American Chemical Society

单位：北京大学化学与分子工程学院

作者：Yang Jiao, Jiaqi Liu, Weijie Mao, Runting Fang, Tianrun Xia, Qiaorui Lang, Tuoping Luo

原文篇名：Synthesis of (+)-Saxitoxin Facilitated by a Chiral Auxiliary for Photocycloadditions Involving Alkenylboronate Esters

（+）-石房蛤毒素是一种强效的神经毒素和NaV 阻断剂，由于其紧凑的三环骨架和胍基部分，给合成带来了巨大的挑战。我们报道了一种简洁的不对称全合成方法，该方法以烯基硼酸酯为原料，通过分子内的[ 2 + 2]光环加成反应，并配以一种新的手性辅基。该辅助试剂与紫外光兼容，且在B ( pin )衍生物上易于交换，通过氢键介导的过渡态稳定实现了高立体控制。我们的方法不仅引入了分子内迈克尔加成的创新替代物，特别是解决了具有相反热力学势垒的转化，而且还突出了硼使能的光化学在合成复杂分子方面的潜力。

10 基于金属的对抗细菌耐药性的方法：机制，机遇和挑战

期刊：Journal of the American Chemical Society

单位：香港大学化学系

作者：Chenyuan Wang, Xueying Wei, Liang Zhong, Chun-Lung Chan, Hongyan Li, Hongzhe Sun

原文篇名：Metal-Based Approaches for the Fight against Antimicrobial Resistance: Mechanisms, Opportunities, and Challenges

耐药菌( AMR )的快速出现和传播以及新抗生素的缺乏对全球医疗保健系统构成了严重威胁。因此，开发更有效的治疗方法来克服AMR是非常必要的。金属离子作为抗菌剂已有悠久的历史，而金属基化合物由于其独特的作用机制，在对抗AMR方面引起了科学界更多的兴趣。此外，它们还可以作为抗生素佐剂，以增强临床使用的抗生素的功效。在这一视角下，我们强调了过去10年中关于开发基于金属的策略以克服AMR危机的重要展示研究。

具体来说，我们根据它们的作用模式(即金属酶和金属结合酶抑制剂、膜扰动剂、摄取/外排系统抑制剂/调节剂、持留菌抑制剂、氧化应激诱导剂等)将这些金属抗菌剂分为五类。与传统抗生素相比，金属抗菌剂的显著优势在于其多靶点的作用机制，减少了产生耐药性的可能性。然而，我们注意到，金属抗菌剂的这种作用方式也可能因其对病原体和宿主的低选择性而引起人们对其潜在副作用的担忧，这似乎是下游转化研究的最大障碍。我们预期，通过抗生素再利用(金属)药物的联合治疗，并通过制剂优化其吸收途径，实现靶向递送，将是对抗AMR的有力途径。尽管存在重大挑战，但金属抗菌剂为耐药菌感染的治疗干预带来了巨大的机遇。

来源：碳氢数科

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