ATPγS 再生策略實現實用的生物催化硫代磷酸化

硫代磷酸基團因其優異的代謝穩定性，被廣泛認為是天然磷酸基團的寶貴替代品。這項特性促使硫代磷酸鹽和硫代磷酸酯被應用於多種治療方法中，例如反義寡核苷酸和環狀二核苷酸類似物。在生化學上，可以透過結合蛋白質激酶和腺苷-5′-O-(3-硫代三磷酸) (ATPγS) 將硫代磷酸基團引入蛋白質，但此方法尚未在其他基質類別上進行探索，且因需要超化學計量的昂貴 ATPγS 而不切實際，難以規模化。在此，我們報告了一種 ATPγS 再生策略的發明，該策略透過使用一種特別設計的肌酸衍生物來循環利用激酶反應的副產物，從而規避了這些限制。所開發的協議顯著提高了酶促硫代磷酸化的實用性，並與許多激酶相容。該策略的多功能性透過設計多酶級聯反應來合成多種含硫代磷酸鹽的小分子和生物大分子得到了證明，包括核苷 5′-單硫代磷酸鹽、3′,5′-環狀單硫代磷酸酯和硫代磷酸化寡肽。我們的發現為藥物開發領域中含硫代磷酸鹽的模態開闢了新的生物催化途徑。