Promotie H. (Hangyu) Zhou

Exploring and enhancing the catalytic promiscuity of 2-deoxy-D-ribose-5-phosphate aldolase

Verbetering van de katalytische veelzijdigheid van 2-deoxy-D-ribose-5-fosfaat aldolase

Het heeft miljarden jaren geduurd voordat de natuur enzymen heeft ontwikkeld die vele uiteenlopende reacties kunnen katalyseren. Inmiddels kunnen enzymen door middel van eiwitengineering worden aangepast om niet-natuurlijke reacties te katalyseren en een breed scala aan structureel diverse substraten te accepteren. 

De bekende aldolase DERA (2-deoxy-D-ribose-5-phosphate aldolase), die gebruikmaakt van een katalytische lysineresidu, katalyseert van nature de reversibele aldoladditie tussen acetaldehyde en D-glyceraldehyde-3-fosfaat. Geïnspireerd door ontwikkelingen binnen de aminokatalyse heeft promovendus Hangyu Zhou DERA herontworpen om een reeks synthetisch waardevolle reacties te katalyseren die verder gaan dan zijn natuurlijke aldolactiviteit, waaronder cofactor-onafhankelijke anti- en syn-selectieve epoxidatie, asymmetrische geconjugeerde cyanatie en stereospecifieke radicaalkoppeling via fotodecarboxylering.

Door aminokatalyse en biokatalyse te verbinden en de reactiviteit van DERA uit te breiden naar het domein van asymmetrische iminiumkatalyse en fotokatalyse, baant Zhou de weg voor het herontwerpen van dit klasse I aldolase om andere mechanistisch gerelateerde en synthetisch nuttige reacties te katalyseren en de functionele grenzen van natuurlijke enzymen opnieuw te definiëren.

Supervisors:prof. dr. G.J. (Gerrit) Poelarends, dr. F.J. (Frank) Dekker