天然产物的生物和结构多样性长期以来一直吸引着化学家，大自然设计的各种功能密集，立体化学丰富且复杂的分子骨架，对结构阐明过程和合成路线的发展提出了巨大挑战。受大自然的启发，上世纪的化学家开发了引人入胜的试剂库和策略，以合成具有挑战性的天然产物结构，而今合成有机化学已经发展到可以在克级上制造出如此复杂的分子的程度。
同位素示踪研究有助于绘制细胞代谢图，并可以揭示生物合成途径的主要分支，而生物合成的逻辑得益于基因组学的进步。目前对生物合成酶进行了长期（几乎专门）研究以阐明其生化机制，但现在越来越多地要求利用这些新知识，将生物合成酶用作生物催化剂来合成复杂的天然产物。近日，NaturalProductReports客座编辑：BradleyS.Moore和TobiasA.M.Gulder引入了这个专辑。这个题为“Enzymesinnaturalproducttotalsynthesis”的主题合集，总结了近年来新兴领域融合酶促和合成有机转化所采取的许多令人兴奋的方向。
在一系列文章中总结了将途径特异性酶整合到针对原始天然产物和类似物的化学酶方法中。这包括使用多模块酶化学合成复杂的生物碱（如saframycinA，Oguri和Oikawa等人，DOI：10./C9NPA），定制酶在生物催化聚酮化合物组装中的应用（如Ambruticins和jerangolids，Hahn等人，DOI：10./D0NPD），简化了化学酶促合成复杂细菌类萜的化学酶途径的开发（MooreandGeorge等，DOI：10./D0NPC），以及通过应用萜烯合酶可得到的非天然萜烯类似物的方法（Kirschning和Dickschat等，DOI：10./C9NPK）。Renata等重点介绍了铁和α-酮戊二酸依赖性双加氧酶在一系列结构多样的天然产物的化学合成中的应用（DOI：10./C9NPE）。生物合成酶的大规模和工业应用可能会受到天然底物范围，催化效率或酶稳定性的限制。Galanie等人总结了用于工业化环境的酶工程方法，以促进天然产物的生物催化合成（DOI：10./C9NPB）。在开发化学酶法合成时要考虑的一个重要的附加方面是能量的供应。许多酶利用高效辅助因子来促进底物效率，包括NAD（P）或ATP，而有些辅助因子的成本可能很高（如辅酶A，SAM）。因此，重要的是整合有效的辅因子再生策略，Mordhorst和Andexer（DOI：10./D0NPC）在其文章中对此进行了总结。
从这些综述中可以明显看出，在化学酶法合成中实施强大的生物合成酶的潜力是巨大的，甚至可以应用大型的多模块PKS和NRPS。最简单的利用生物前体的一锅法生物催化可以产生复杂的分子，但是鉴于大型生物合成蛋白在体外的易感性，这种方法的开发极具挑战性。生物催化有价值的地方在于对简单易得底物的高效且特异的催化反应性，这有助于实现目前仅靠合成化学无法实现的简化的整体合成过程。这种结合了关键酶促转化的化学合成方法无疑将在全合成领域大放异彩。
由于专辑内容较多，篇幅较长（一共七篇综述），所以我们将综述内容放在今日二条推送，有感兴趣的可以查看今日二条内容预览时标签不可点收录于话题#个上一篇下一篇