Una metalenzima artificial con la cinética de enzimas nativas

Las enzimas naturales contienen sitios activos altamente evolucionados que conducen a tasas rápidas y altas selectividades. Aunque se han desarrollado metalenzimas artificiales que catalizan transformaciones abióticas con alta estereoselectividad, las actividades de estas enzimas artificiales son mucho más bajas que las de las enzimas naturales. Aquí, informamos sobre una metalenzima artificial reconstituida que contiene un porfirina de iridio que exhibe parámetros cinéticos similares a los de las enzimas naturales. En particular, variantes de la enzima P450 CYP119 que contienen iridio en lugar de hierro catalizan inserciones de carbenos en enlaces C-H con hasta un 98% de exceso enantiomérico, 35,000 ciclos, y una frecuencia de conversión de 2550 horas-1. Esta actividad conduce a inserciones intramoleculares de carbenos en enlaces C-H no activados y a inserciones intermoleculares de carbenos en enlaces C-H. Estos resultados levantan las restricciones sobre la fusión de la catálisis química y la biocatalisis para crear metalenzimas altamente activas, productivas y selectivas para reacciones abióticas.