手性吡咯烷是药物和生物活性分子的重要药效团，已经用于多种药物合成。许多具有手性2-取代吡咯烷结构基序的药物和生物活性分子已被开发。

图片来源：ACS Catal.

亚胺还原酶（IRED）越来越多地被开发为催化手性2-取代吡咯烷结构。然而，由于天然酶的活性低和稳定性差，它们的实际应用仍然受到限制。

有鉴于此，华东理工大学郑高伟课题组与其合作者从Streptomyces clavuligerus来源的野生型亚胺还原酶ScIRED出发，经过三轮进化后，开发了一种工程化IRED。

图片来源：ACS Catal.

与野生型相比，工程酶ScIRED-R3-V4的比活性增加了>100倍，稳定性增加了>270倍。

图片来源：ACS Catal.

使用更活性和更稳定的ScIRED-R3-V4，80 g L⁻¹环亚胺2-（2,5-二氟苯基）-吡咯啉被完全还原，以82.5%的产率产生千克量的Larotrectinib关键手性中间体，ee值大于99.5%，时空-产率为352 g L^−L day⁻¹。

图片来源：ACS Catal.

此外，还进行了酶-底物复合物的晶体结构和分子动力学模拟，以深入了解提高酶性能的分子机制。显著改进的工艺证明了工程化IRED在工业应用中的潜力。

图片来源：ACS Catal.

原文标题：Engineered Imine Reductase for Larotrectinib Intermediate Manufacture

ACS Catal. 2022 12 14795−14803

原文作者：Qi Chen,∥ Bo-Bo Li,∥ Lilan Zhang,∥ Xin-Ru Chen, Xin-Xin Zhu Fei-Fei Chen, Min Shi, Chun-Chi Chen, Yu Yang, Rey-Ting Guo,* Weidong Liu, Jian-He Xu, and Gao-Wei Zheng*