Methylierung nicht‐aktivierter Alkene mit modifizierten Methyltransferasen zur Diversifizierung von Terpenoiden

Abstract

Terpenoide sind aus Isopren‐Bausteinen aufgebaut und haben zahlreiche biologische Funktionen. Eine selektive Modifizierung ihres Kohlenstoffgerüsts hat das Potenzial die biologischen Aktivitäten zu verändern oder zu optimieren. Die Synthese von Terpenoiden mit einem nicht‐natürlichen Kohlenstoffgerüst ist jedoch aufgrund der Komplexität dieser Moleküle oft ein schwieriges Unterfangen. In dieser Arbeit berichten wir über die Identifizierung und das Engineering von (S)‐Adenosyl‐l‐Methionin‐abhängigen Sterol‐Methyltransferasen für die selektive C‐Methylierung von linearen Terpenoiden. Das entwickelte Enzym katalysiert die selektive Methylierung von nicht‐aktivierten Alkenen in Mono‐, Sesqui‐ und Diterpenoiden zur Herstellung von C11‐, C16‐ und C21‐Derivaten. Die präparative Umsetzung und Isolation der Produkte zeigt, dass dieser Biokatalysator die Bildung von C−C‐Bindungen mit hoher Chemo‐ und Regioselektivität durchführt. Die Methylierung des Alkens erfolgt höchstwahrscheinlich über ein Carbokation‐Zwischenprodukt und eine regioselektive Deprotonierung. Diese Methode eröffnet neue Wege zur Modifizierung des Kohlenstoffgerüsts von Alkenen im Allgemeinen und Terpenoiden im Besonderen.