5-（卤代）-2-羟基粘康酸酯和5-（卤代）-2-羟基-2,4-戊二烯酸酯的合成和酶促酮化

5-卤代-2-羟基粘康酸酯和5-卤代-2-羟基-2,4-戊二烯酸酯是稳定的二烯醇，是细菌元素中提出的中间体 - 用于降解卤代芳族化合物的裂变途径。卤素的存在引发了关于这些底物的体积和/或电负性将如何影响酶催化或者是否已经进化以适应它的一些途径酶的问题。为了解决这些问题，合成了5-卤代-2-羟基粘康酸酯和5-卤代-2-羟基-2,4-戊二烯酸酯（5-卤代= Cl，Br，F），并进行了它们的酶学性质的初步分析。在水性缓冲液中，5-卤代-2-羟基-2,4-戊二烯酸酯与β，γ-不饱和酮快速平衡。对于5-氯和5-溴衍生物，随后向α，β-异构体的转化较慢。对于5-氟衍生物，没有可检测到的α，β-异构体的形成。Pseudomonas putida mt-2和Leptothrix cholodnii SP-6。对于5-卤代-2-羟基粘康酸酯，两种酶的动力学参数没有显着差异（在形成β，γ-不饱和酮之后）。相比之下，L. cholodnii SP-6 4-OT的效率比P. putida mt-2 4-OT 低约10倍，形成β，γ-不饱和酮和α，β-异构体。 5-卤代-2-羟基-2,4-戊二烯酸酯。讨论了这些发现的含义。这些化合物的可用性将有助于未来对卤代芳族分解代谢途径的研究。

关键词：二 烯醇; 酶动力学; 氟化物; 卤素

芳烃及其卤代衍生物是众所周知的环境污染物[1-5]。卤化芳香族化合物存在于许多工业商品中，如农药，阻燃剂，液压油和药剂的合成中间体[2-4]。正在探索几种从环境中去除这些有毒化合物的策略。一种特别有吸引力的策略是生物修复，它利用微生物分解代谢途径将有毒物种加工成代谢中间体，这些中间体经常被引导到克雷布斯循环[2-5]。这种方法需要彻底了解每个途径步骤。该信息对于预测一旦释放到环境中的卤化物质的命运也是有用的。

芳香化合物降解的一个主要途径是meta- fission途径[6,7]。对于单环芳香族化合物（例如，苯，甲苯和烷基取代的衍生物），恶臭假单胞菌 mt-2 中的meta -fission途径的酶和反应已经被广泛研究了60多年。最初，芳族化合物转化为儿茶酚或儿茶酚衍生物。随后，将所得物质经历元 -fission其中该术语是指在环裂变（上示出的位置1在方案1中）。外二醇双加氧酶处理儿茶酚1至2-羟基粘康酸半醛2，被NAD +依赖性脱氢酶氧化，得到2-羟基粘康酸酯（3a）[6,7]。的酮化图3a到2-氧代-3- hexenedioate（4A）由4-草酰巴豆酸互变异构酶（4-OT）催化[8] 。通过金属依赖性4-氧代巴豆酸脱羧酶（4-OD）使4a脱羧产生2-羟基-2,4-戊二烯酸（5a）[9-11]。4-OD在与该途径中的下一个酶的复合物中起作用，是金属依赖性乙烯丙酮酸水合酶（VPH）[7]。VPH催化将水加入5a的C-4位置以产生（S.）-2-酮基-4-羟基戊酸酯（6a）[9-11]。丙酮酸醛缩酶对6a的逆醛醇裂解产生丙酮酸和乙醛（7a）。丙酮酸醛缩酶与乙醛脱氢酶紧密结合，乙醛脱氢酶使用NAD +和辅酶A产生乙酰辅酶A（8a）[12]。然后可以将丙酮酸和乙酰-CoA汇集到Krebs循环中。