N-取代-α-氨基酸及其衍生物是许多生物活性物质的关键结构单元，如多肽或模拟肽的N-甲基化衍生物往往具有更好的代谢稳定性、细胞膜通透性及口服生物利用度。然而，已报道的酶促不对称合成N-取代-α-氨基酸的方法存在只能合成（S）-构型产物、底物谱窄等问题。
中国科学院天津工业生物技术研究所朱敦明研究员、吴洽庆研究员带领的生物催化与绿色化工团队，与英国曼彻斯特大学Nicholas J. Turner教授、英国Prozomix公司合作，以4-苯基-2-氧丁酸乙酯与炔丙胺为模式底物及共底物，筛选前期开发的宏基因组亚胺还原酶试剂盒（Nat. Chem. 2021, 13 (2), 140-148），发现99个具有活性的亚胺还原酶，其中78个主要生成(R)-构型的产物，20个生成(S)-构型的产物，1个生成消旋体；团队进一步研究了活性及立体选择性最好的7个(R)-选择性、5个(S)-选择性的亚胺还原酶对不同结构类型的α-酮酯与胺的反应性能，实现了对映体互补的N-取代-α-氨基酸酯的高效不对称合成。该研究为合成N-取代-α-氨基酸酯提供了新的策略和方法，拓宽了宏基因组亚胺还原酶的应用范围。
该研究工作得到国家重点研发计划、中国科学院相关项目、中国国家留学基金委、英国工业生物技术创新中心、英国生物技术和生物科学研究委员会、欧洲研究理事会的支持，相关研究成果已在Angew. Chem. Int. Ed.上发表。中国科学院天津工业生物技术研究所副研究员姚培圆和曼彻斯特大学博士生James R. Marshall共同为论文的第一作者，朱敦明和Nicholas J. Turner共同为论文通讯作者。
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N-取代-α-氨基酸酯的不对称合成