Dirigierende Proteine aus Baumwolle (Gossypium sp.) für die atropselektive Synthese von Gossypol

Abstract

Gossypol dient der Abwehr von Schädlingen und Pathogenen in Baumwollpflanzen. Seine Biosynthese umfasst die oxidative Kupplung von Hemigossypol, die zu zwei Atropisomeren führt. In vivo dominiert (+)‐Gossypol, was auf eine stereochemisch kontrollierte Biosynthese schließen lässt. Ziel dieser Studie waren die Identifizierung der Faktoren für die Bildung von (+)‐Gossypol sowie die Untersuchung ihres Potenzials für die Synthese asymmetrischer Biaryle. Die Kupplung von Hemigossypol mit Laccase und O2 als Oxidationsmittel in Gegenwart eines dirigierenden Proteins (DIR) von Gossypium hirsutum (GhDIR4) verläuft atropselektiv. (+)‐Gossypol wurde mit >80 % ee erhalten, während in Abwesenheit von GhDIR4 nur racemisches Gossypol entstand. Die Identifizierung von GhDIR4 unterstreicht die Bedeutung von DIRs im Sekundärstoffwechsel von Pflanzen und könnte ein erster Schritt zur Entwicklung von DIRs für die Synthese axial‐chiraler Binaphthyle sein.