Selection of microbial biocatalysts for the reduction of cyclic and heterocyclic ketones

Authors
Bianchi, Paola; Fernández Varela, Romina Noelia; Bianchi, Dario Alejandro; Kemppainen, Minna Johanna; Iribarren, Adolfo Marcelo; Lewkowicz, Elizabeth Sandra
Publication Year
2017
Language
English
Format
article
Status
Published version
Description
The reduction of carbonyl compounds plays an important role in the synthesis of complex chiral molecules. In particular, enantiopure substituted cyclic and heterocyclic compounds are useful intermediates for the synthesis of several antiviral, antitumor, and antibiotic agents, and recently, they have also been used as organocatalysts for C-C addition. Alcohol dehydrogenases (ADH) are enzymes involved in the transformation of prochiral ketones to chiral hydroxyl compounds. While significant scientific effort has been paid to the use of aliphatic and exocyclic ketones as ADH substrates, reports on (hetero)cyclic carbonyl compounds as substrates of these enzymes are scarce. In the present study, 109 bacteria and 36 fungi were screened, resulting in 10 organisms belonging to both kingdoms capable of transforming cyclic and heterocyclic ketones into the corresponding alcohols. Among them, Erwinia chrysanthemi could quantitatively reduce cyclododecanone and Geotrichum candidum could stereoselectively reduce N-Boc-3-piperidone and N-Boc-3-pyrrolidinone to their corresponding (S)-alcohols; however, the anti-Prelog isomer was obtained when acetophenone was the substrate.
Fil: Bianchi, Paola. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigación en Ingeniería Genética y Biología Molecular "Dr. Héctor N. Torres". Grupo Vinculado al INGEBI- Laboratorio de Biocatálisis y Biotransformaciones - LBB - UNQUI; Argentina
Fil: Fernández Varela, Romina Noelia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigación en Ingeniería Genética y Biología Molecular "Dr. Héctor N. Torres". Grupo Vinculado al INGEBI- Laboratorio de Biocatálisis y Biotransformaciones - LBB - UNQUI; Argentina
Fil: Bianchi, Dario Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Química Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Química Rosario; Argentina
Fil: Kemppainen, Minna Johanna. Universidad Nacional de Quilmes. Departamento de Ciencia y Tecnología. Laboratorio de Micología Molecular; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
Fil: Iribarren, Adolfo Marcelo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigación en Ingeniería Genética y Biología Molecular "Dr. Héctor N. Torres". Grupo Vinculado al INGEBI- Laboratorio de Biocatálisis y Biotransformaciones - LBB - UNQUI; Argentina
Fil: Lewkowicz, Elizabeth Sandra. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigación en Ingeniería Genética y Biología Molecular "Dr. Héctor N. Torres". Grupo Vinculado al INGEBI- Laboratorio de Biocatálisis y Biotransformaciones - LBB - UNQUI; Argentina
Subject
Alcohol dehydrogenases
(Hetero)cyclic ketones
Microbial reduction
Hierarchical screening
Bioprocesamiento Tecnológico, Biocatálisis, Fermentación
Biotecnología Industrial
INGENIERÍAS Y TECNOLOGÍAS
Access level
Embargoed access
License
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/ar/
Repository
CONICET Digital (CONICET)
Institution
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
OAI Identifier
oai:ri.conicet.gov.ar:11336/22356