假尿苷（Ψ, 1）是尿苷（U, 2）的C-核苷异构体。由于生物合成机制中某些U到Ψ的位置异构化，Ψ天然存在于多种RNA中。这种U-to-Ψ的替换通过影响RNA二级结构显著增强RNA稳定性。在合成mRNA的治疗应用中，尤其是COVID-19疫苗的开发中，将U完全替换为Ψ或其N¹-甲基化衍生物（m¹Ψ, 3）是关键。但目前从易得底物高效、规模化合成的方法仍不完善。m¹ΨTP是当前COVID-19疫苗生产的主要成本因素之一。

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有鉴于此，Graz University of Technology的Bernd Nidetzky与其合作者报道了一种原子经济性高、产率优异的生物催化路径合成ΨTP，并提出了两条化学酶法路径，并实现了约200毫克规模的分离产物制备m¹ΨTP。通过尿苷的生物催化级联重排，ΨMP或Ψ的产率极高。丙酮保护后的ΨMP通过硫酸二甲酯选择性N¹-甲基化，随后通过高效的激酶级联反应转化为三磷酸。酿酒酵母尿苷5′-单磷酸激酶展示了ATP依赖性磷酸化m¹ΨMP为m¹ΨDP的能力，而大肠杆菌乙酸激酶则催化m1ΨTP的合成并利用乙酰磷酸再生ATP。

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与从酶法制备的Ψ化学转化为m¹ΨTP的路径相比，新的化学酶法路径从ΨMP出发，显著提升了反应效率和可持续性。合成的ΨTP和m¹ΨTP通过体外转录成功替代UTP用于mRNA合成。本研究展示了化学甲基化与酶级联C-C偶联及磷酸化反应的高效整合，为m¹ΨTP的制备提供了新策略。

原文标题：Integrated Chemoenzymatic Synthesis of the mRNA Vaccine Building Block N1-Methylpseudouridine Triphosphate

原文作者：Martin Pfeiffer+, LeoKrammer+, Johannes Zöhrer, Rolf Breinbauer,* and Bernd Nidetzky*

Angew. Chem. Int. Ed. 2025, e202506330