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Gerichtete Evolution stereoselektiver Enzyme: Eine ergiebige Katalysator-Quelle für asymmetrische Reaktionen

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Abstract

Asymmetrische Katalyse spielt eine Schlüsselrolle in der modernen synthetischen organischen Chemie, wobei künstliche Katalysatoren und Enzyme die zwei wichtigsten Optionen darstellen. Die Verwendung von Enzymen in der organischen Chemie und Biotechnologie hat in der zweiten Hälfte des vergangenen Jahrhunderts stark zugenommen, oft blieb jedoch der Anwendungsbereich aus mehreren Gründen eingeschränkt. Dazu gehören begrenzte Substratakzeptanz, geringe oder fehlende Stereoselektivität, unzureichende Stabilität und manchmal Produktinhibierung. Während der vergangenen 15 Jahre wurde die genetische Technik der gerichteten Evolution so weit entwickelt und verfeinert, dass all diese Probleme angegangen und in der Regel gelöst werden können. Sie basiert auf wiederholende Zyklen von Genmutagenese, Expression und Screening (oder Selektion). Der vorliegende Aufsatz fokussiert auf gerichtete Evolution stereoselektiver Enzyme, ein fundamental neuer Ansatz zur asymmetrischen Katalyse. Der Schwerpunkt liegt auf Methodenentwicklung in dem Bestreben, diese Art der Katalysator-Optimierung einfacher, schneller und effizienter als in der Vergangenheit zu gestalten. Die neueren Methoden bescheren dem Chemiker und dem Biotechnologen robuste und selektive Katalysatoren für eine Vielzahl von nützlichen Anwendungen.

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