In einem kürzlich erschienenen Artikel des Journals ChemCatChem1, konnte durch die ADH-Sammlung der c-LEcta das fehlende Bindeglied für eine Zwei-Enzym Kaskade zur Synthese des hochwertigen Grapefruit-Aromastoffes Nootkaton aus dem gut verfügbaren Orangen Aromastoff Valencen gefunden werden.
Wissenschaftler aus der Gruppe von Prof. Vlada Urlacher (Universität Düsseldorf) erreichten die Oxidation einer allylischen C-H Bindung zum Keton mittels eines Zwei-Komponenten-Systems, welches ein P450 Enzym und eine Alkohol Dehydrogenase (ADH) beinhaltet. Während das P450 Enzym die Hydroxylierung von Valencen zu Nootkatol ermöglicht, war die Herausforderung eine ADH zu finden, welche die Weiteroxidation von Nootkatol zu Nootkaton katalysiert.
Weiterhin sollte diese ADH nicht selektiv bezüglich der Stereochemie des Substrates sein und darüber hinaus ein geeignetes Substrat tolerieren, welches für die Regenerierung des Kofaktors benötigt wird. Ein ADH-Enzym mit dem geforderten Profil wurde schließlich in der proprietären Enzym-Sammlung der c-LEcta identifiziert. Diese Sammlung setzt sich zusammen aus Wildtyp Enzymen des Biodiversitäts screenings, Literatur bekannten Enzymen sowie Enzymvarianten, die durch die Enzym Engineering Plattform der c-LEcta hergestellt wurden. Bemerkenswerterweise zeigte keines der untersuchten Wildtyp-Enzyme Aktivität mit dem Substrat, jedoch entsprachen zwei der evolvierten ADH-Varianten dem geforderten Profil. Durch sorgfältige Reaktionsoptimierung konnte damit ein P450-ADH Kaskadensystem etabliert werden, welche die bislang höchste beschriebene Raum-Zeit-Ausbeute für die Synthese von Nootkaton ermöglicht.
Dieses Beispiel verdeutlicht wie gut die c-LEcta Enzym Kollektion für die schnelle Implementierung von Biotransformationsystemen in der Synthese von Aroma Verbindungen geeignet ist.
1. S. Schulz, M. Girhard, S. K. Gaßmeyer, V. D. Jäger, D. Schwarze, A. Vogel, and V. Urlacher, ChemCatChem Selective Enzymatic Synthesis of the Grapefruit Flavor (+)-Nootkatone 2015, 7 601-604. (c-LEcta employees underlined)