Multienzymatische Kaskadenreaktionen—Status und aktuelle Fortschritte

Kaskadenreaktionen, die von multienzymatischen Systemen katalysiert werden, sind aufgrund ihres einzigartigen Potenzials für die umweltfreundliche Produktion von Chemikalien und Materialien zunehmend in den Fokus der Forscher im Bereich der Biokatalyse gerückt. Inspiriert von der Genialität der Natur wurden in den letzten Jahren erhebliche Fortschritte erzielt, um mehrstufige Reaktionen zu entwickeln, die die synthetische Kraft mehrerer Enzyme in einem Gefäß kombinieren. Darüber hinaus hat die Kombination dieser biokatalytischen Kraft mit dem Potenzial chemischer Reaktionen, von Menschen hergestellten Übergangsmetallkatalysatoren und Metalloenzymen das Repertoire möglicher katalysierter Reaktionsschemata weiter vergrößert. In diesem Review beschreiben wir aktuelle Entwicklungen in Bezug auf wesentliche Herausforderungen und Lösungen im Bereich der multienzymatischen Kaskadenreaktionen, einschließlich aktueller gleichzeitiger und sequenzieller Ansätze mit drei oder mehr Enzymen in linearer Folge sowie chemo-enzymatischen Reaktionen, die einen chemischen Schritt mit mindestens zwei verschiedenen Enzymen in den letzten sechs Jahren kombinieren.