萘酮是一类聚酮类天然产物，广泛分布在植物和真菌中。其中，三甲基取代萘酮cis-isoshinanolones、trans-isoshinanolone及其生物合成前体plumbagin（白花丹醌）首次在海边柿中分离到。cis-isoshinanolones、trans-isoshinanolone展现出抗菌和清除自由基的活性。同位素喂养实验显示，丙二酰-CoA在缩合时通过聚酮合酶（PKS）形成线性聚酮化合物，其在区域选择性环化和芳构化时形成二羟基萘，随后二羟基萘氧化后生成plumbagin。
图片来源：ACS Catal.
有鉴于此，Sanjay Gandhi Postgraduate Institute of Medical Sciences Campus的Syed Masood Husain课题组开发了含有烯还原酶（NostocER）、萘酚还原酶（四羟基萘或三羟基萘还原酶）以及NADPH的生物催化级联。
图片来源：ACS Catal.
将优化的多酶级联用于一锅还原plumbagin，NostocER-T4HNR催化组合获得具有生物活性的cis-(3R，4R)-isoshinanolone，其drcis:trans为98:2、ee值>99%，产率96%。
图片来源：ACS Catal.
此外，还使用该酶级联方法合成了天然产物(+)-isosclerone, (+)-shinanolone, (−)-shinanolone,和 (S)-4-hydroxy-3,4-dihydronaphthalen-1(2H)-one，具有优异的立体选择性和高产率（71−89%）。对NostocER-T4HNR的研究揭示了四羟基萘还原酶对这些底物的特异性。
图片来源：ACS Catal.
此外，动力学研究表明，与其他酶相比，NostocER和T4HNR分别对plumbagin和二氢plumbagin具有较高的催化效率。
图片来源：ACS Catal.
原文标题：Highly Efficient One-Pot Multienzyme Cascades for the Stereoselective Synthesis of Natural Naphthalenones
ACS Catal. 2022, 12, 12179−12185
原文作者：Arijit De,† Nirmal Saha,† Tanaya Manna, Vidya Singh, and Syed Masood Husain*
