Regulierung der Promiskuitiven Katalyse durch Substratinduzierte Transiente Assemblierung

作者：Ayan Chatterjee, M. Schuler, Marius G Braun, Christopher V. Synatschke, Qianyi Lu, Jiyao Yu, D. W. Ng, T. Weil · 发表于：Angewandte Chemie · 年份：2025 · DOI：10.1002/ange.202511352

In der Natur ist die substratinduzierte Assemblierung eine grundlegende Voraussetzung für eine Vielzahl von enzymgesteuerten chemischen Reaktionen. Systemchemiker haben synthetische Substratanaloga eingeführt, die sich als wirksam bei der Steigerung von katalytischen Aktivitäten von selbstassemblierenden Peptiden erwiesen haben, die primitive Enzyme nachahmen. Wie jedoch die katalytische Promiskuität, also die Fähigkeit eines Katalysators, mehrere orthogonale Reaktionen zu katalysieren, die Diversifizierung der präbiotischen Chemie beeinflusst haben könnte, ist noch weitgehend ungeklärt. Hier berichten wir über eine neuartige, substratinduzierte Koassemblierung zwischen einem lysinreichen prä‐assemblierenden Peptid und Fmoc‐Glycin. Die unter Nichtgleichgewichstbedingungen gebildete Nanostruktur bietet die geeignete Mikroumgebung, um das Potenzial katalytisch aktiver Aminosäuren zu entfalten, die orthogonale Hydrolyse‐ und C═N‐Kondensationsreaktionen durchführen. Gleichzeitig destabilisiert die Spaltung der Carbamatbindung der labilen Fmoc‐Gruppe die Koassemblierung im aktivierten Zustand, wodurch die Struktur graduell deassembliert. Durch die Kodierung der katalytischen Promiskuität in assemblierenden Bausteinen unter kinetischer Kontrolle, beleuchten wir die Entstehung primitiver Katalyse mit breitem Substratspektrum am Ursprung des Lebens.