Enzymatisch katalysierte Reaktionen und Synthesen von Aminen sind essenziell in den Bereichen Biologie, Chemie, Biotechnologie und Nanotechnologie. Unter den Transformationen der Amide wurden die Amidsynthese aus Carbonsäuren, Aktiv-Estern oder Amiden durch Transacylierung weitgehend untersucht (Schema 1 b). Dagegen ist der enzymatisch katalysierte Amin-Acyl-Austausch von nichtaktivierten Amiden mit Carbonsäuren (Schema 1 a) wenig untersucht. Eine kürzlich beschriebene, [1] elegante chemische Methode, unter Verwendung von perfluorierten Anhydriden, erfordert die Aktivierung des Amides sowie der Carbonsäure und ist begrenzt auf sekundäre Amide mit mangelnder Chemoselektivität. Der Einsatz von Enzymen kçnnte eventuell zu einem selektiveren und biokompatiblen Amin-Acyl-Austausch führen, ohne dass die Aktivierung der Carbonsäuren nçtig wäre. Hinzu käme eine hohe Stereo-und Chemoselektivität.Alle untersuchten Enzym-katalysierten Umwandlungen der Amide kçnnen als Transacylierung von Carboxylaten klassifiziert werden (Schema 1 b), zum Beispiel die durch Transglutaminase, [2] Sortase, [3] diverse Proteasen [4] und Lipasen wie CalB [5] vermittelten Prozesse. Es gibt einige wichtige mechanistische Unterschiede zwischen den beiden Reaktionstypen: Der Amin-Acyl-Austausch beinhaltet eine reversible Umwandlung von Aminen und freien Carbonsäuren, wohingegen die Transacylierung von Carboxylaten über ein Acyl-Enzym-Intermediat verläuft, das selektiv reagiert. Zudem kann durch kinetische Kontrolle der Reaktion in Schema 1 b die Hydrolyse verhindert werden, beispielsweise durch Umleiten der Reaktionsführung über ein Katalysator-Acyl-Intermediate, um freie stabile Carboxylate zu vermeiden. Die grçßere Herausforderung liegt in dem Amin-Acyl-Austausch, da dieser auf Gleichgewichten beruht und stabilere Carboxylate als Substrate verwendet. Unseres Wissens wurde dieser Enzym-katalysierte Acylaustausch nur in sehr eingeschränkten Aminen wie Harnstoff beschrieben. [6] Transacylierungen in biologischen Systemen, zum Beispiel während des Protein-Spleißen oder im Proteasom, wurden bislang stets dem Reaktionstyp in Schema 1 b zugeordnet. [7] Es wäre spannend zu untersuchen, inwieweit der Amin-Acyl-Austausch durch Proteasen, der nicht über ein Acyl-Enzym-Intermediat verläuft, unter physiologischeren Reaktionsbedingungen katalysiert werden und daher im Peptid-Spleißen zur Anwendungen kommen kçnnten. Diese Reaktionen würden über stabile Zwischenstufen verlaufen und wären toleranter gegenüber der zeitlichen und räumlichen Verfügbarkeit der Reaktionspartner. Deshalb haben wie nach Reaktionssystemen gesucht, die einen Enzym-katalysierten Amin-Acyl-Austausch in wässriger Umgebung ermçglichen.Wir haben bereits sowohl Hydrolyse als auch die Synthese von Amiden mit Proteasen beschrieben (erster und zweiter Schritt der Reaktion in Schema 1 a), wobei die Substrate über den Aminanteil an ein Festphasensystem (R) gekuppelt waren. [8] Dabei konnte gezeigt werden, dass funktionalisierte selbstorganisierte Monoschichten (SAMs) auf Goldoberflächen vollständig...