手性环氧化物是合成生物活性化合物、精细化学品和药物的通用构建模块。因此，开发用于合成手性环氧化物的高效催化剂受到了相当大的关注。在过去的二十年里，不对称有机催化环氧化的发展取得了显著进展。在有机催化领域的开创性发现之后，有研究证明了使用N-末端脯氨酸作为关键催化残基的4-草酸巴豆酸互变异构酶（4-OT）可以重新用作非天然过氧化物酶，使用t-BuOOH或H₂O₂作为亲核试剂，促进各种α,β-不饱和醛的对映互补环氧化。

图片来源：Angew. Chem. Int. Ed.

2-脱氧-D-核糖-5-磷酸醛缩酶（DERA）自然催化乙醛和D-甘油醛-3-磷酸之间的可逆醛醇加成反应，产生2-脱氧-D核糖-5-磷酸。近期，University of Groningen的Gerrit J. Poelarends课题组将DERA重新设计为一种高效的非天然过氧酶，促进各种α，β-不饱和醛的不对称环氧化。这种被重新利用的醛缩酶名为DERA-EP，能够利用H₂O₂完成各种α，β-不饱和醛的抗选择性和顺选择性环氧化，得到具有中到高非对映选择性（非对映体比高达99:1）和优异对映体选择性（对映体比高达99/1）的相应环氧化物。

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此外，DERA-EP在无底物和底物结合状态下的晶体学分析为进化的活性提供了结构背景，为高对映选择性提供了明确的解释，并为通过酶结合的亚胺离子中间体进行催化提供了令人信服的证据。DERA-EP对多种α,β-不饱和醛的前所未有的抗选择性与之前报道的酶、金属和有机催化剂的合成选择性相辅相成，使DERA-EP成为环氧化催化剂工具箱中有吸引力的新资产。

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原文标题：Engineering 2-Deoxy-D-ribose-5-phosphate Aldolase for anti- and syn-Selective Epoxidations of α,β-Unsaturated Aldehydes

原文作者：Hangyu Zhou, Andreas Kunzendorf, Guangcai Xu, Hylke O. T. Frietema, Andy-Mark W. H. Thunnissen, and Gerrit J. Poelarends*

Angew. Chem. Int. Ed. 2025, e202503054