氘代氨基酸在药物开发、核磁共振分析以及作为酶机制的探针等方面被广泛应用。基于小分子的氘化氨基酸位置选择性合成方法通常涉及从氘化前体从头合成。相比之下，酶法引入氘的效率更高，它可以直接作用于游离氨基酸而实现氢-氘（H/D）交换。然而，位点选择性仍然是酶介导氘化的一个重大挑战，限制了人们获得理想的氘化基团。近期，University of Wisconsin-Madison的Andrew R. Buller课题组使用酶催化氘化，结合稳态动力学分析和紫外线(UV)-vis光谱用于探索负责L-allo-Ile生物合成的双蛋白系统的机制。
图片来源：J. Am. Chem. Soc.
研究发现，氨基转移酶DsaD可以与一个小的蛋白伴侣DsaE配对，催化氨基酸Cα和Cβ 的H/D交换，而没有DsaE的反应只会导致Cα发生氘化。
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在优化催化条件的情况下，该研究还评估了Cα/Cβ氘化的底物范围，并证明了该系统在规模化制备和氨基酸选择性标记方面的实用性。
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参考文献：Site-Selective Deuteration of Amino Acids through Dual-Protein Catalysis
J. Am. Chem. Soc.
DOI: 10.1021/jacs.2c00608
原文作者：Tyler J. Doyon and Andrew R. Buller*
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