Anamitra Chatterjee, Hendrik Mallin, Juliane Klehr, Jaicy Vallapurackal, Aaron D. Finke, Laura Vera, May Marsh and Thomas R. Ward*
Chem. Sci., 2016,7, 673-677 DOI: 10.1039/C5SC03116H

 ☆人工酵素で鈴木-宮浦カップリング
  パラジウム触媒と酵素は同じ触媒といいながらまるで縁遠いと思えますが、この両者を融合させ、鈴木-宮浦カップリングを触媒する人工酵素「スズキアーゼ」を創り出したという報告です。

 タンパク質の一種ストレプトアビジンは、ビオチン分子と極めて強く結合することが知られています。 この際、ビオチンのカルボン酸部分は、ストレプトアビジンの外部にはみ出す形になります。そこで、このカルボン酸に各種官能基を導入して利用する手法は、ケミカルバイオロジーの分野でよく用いられています。

 
biotin
 著者らはこれを利用し、ストレプトアビジン表面にパラジウム錯体を結合させ、不斉鈴木-宮浦カップリングを行なえる触媒を作ることを考えました。下図のように、軸不斉を持ったビナフチル骨格を作る反応です。

Suzukimiyaura

 著者らはパラジウム錯体をビオチンと結びつけたものを用意し、ストレプトアビジンと結合させて鈴木-宮浦カップリングを行なって不斉収率などを調べています。数種のパラジウム錯体を用いた他、結合部位周辺のアミノ酸を変化させたストレプトアビジンと組み合わせて検討し、最適の触媒を選び出しています。結果、90%ee、TON(触媒の回転数)50という「スズキアーゼ」を創り出すことに成功しています。

suzukiasecore
「スズキアーゼ」触媒中心部分。青緑色の球がパラジウム、オレンジがリン。

 こうした反応では、タンパク質が変性しない反応条件でなければなりませんし、コストや管理の手間など、いろいろ制約がありそうではあります。また、触媒を最適化するための合理的な戦略を立てるのも、現状では難しそうです。とはいえコンセプトとしては面白く、生体内で働く人工触媒という夢に近づくための、重要な武器ともなりそうです。