Page 28 - Cascade_Biocatalysis_Integrating_Stereoselective_and_Environmentally_Friendly_Reactions
P. 28

4  1 Directed Evolution of Ligninolytic Oxidoreductases



















                                          (20)
                                      OH
                                                      HC  Lignin
                                   Fe 3+         HOCH 2          HOCH 2
               H  O    H  O
                C       C      (18)               HC              HC  Lignin
                                    (19)                 OCH 3
                C  (16)  C   O 2                  HC   O          HCOH
               H  O   HO  O        Fe 2+
                   GLX         (15)                   H 2 COH  HOCH 2
                                                                     OCH 3
               O 2                   H 2 O 2      O    CH    HC    O
                   AAO        MOX
                   (14)                                C  O  HCOH
                CH 2 OH  HC = O  CH 3 OH  HCOH
                                                                    Lignin
                                                   H 3 CO       OCH 3
                                (6)                   Lignin  OH     H 2 COH  O
                  OCH 3                                              HC
                           OCH 3                                       CH 2
                O       O                                            HC  HC CH  CHO
                                                                   H 2 COH  CH
                                                                    H 3 CO
                                                              H 2 COH  OCH 3  HC  O  OCH 3  HC
                R       R                                      HC CH  O  CH  H 2 CO OH CH  OCH 3  H 2 COH HC  OCH 3
                            (5)                                 OCH 3  H 2 COH  H 2 COH  OCH 3  H 2 COH  HC  O
                    AAO                                        OCH 3  HC CHO  O  OCH 3  HC HCOH  O  HC CH  O  OCH 3  O
                              H 2 COH                          O  H 2 COH  H 2 COH  OCH 3  H 3 CO  OCH 3
                   (13)               LiP                         CH  HC  H 3 CO  OH OCH 3  O  OCH 3  O
                                                                  CH  CO  HOCH 2 CH CO  H 2 C HC  CH CH
              −           VP   HC  Lignin      O  O  O  C  C  O C  O  H 3 CO  CH 2 OH  HCOH H  OCH 3  OCH 3  HC  O  CH 2
            O 2                       VP      C  C  C           HOCH 2 CH O  CHO O  CH  CH C  O  CH  H 3 CO
                    (12)  Laccase  HCOH  (1)   O  C  O  H 3 CO  OH  CO  OCH 3  HC  O  OCH 3
                Laccase                       OH  OH  C  C  O C  OH  OCH 3  OH  H 3 CO  O  H 2 COH CH  O  OCH 3  O
                                                                    HC
              OH  VP                                O  O  C  C  C  OCH 3  H 3 CO
                     O
                                                        O
                                                    CH 2
                                                              O     OH OCH 3
                                                        CH 2  C C C
                                                   O
                                                              O
                                                       O
                                  OCH 3            H  O       CH 2
                               O                  OH  H  O  H O  O
                             R                     OH  H  O  OH  O
                OCH 3   OCH 3                      H H  O  OH H  O  O  O
              OH     O          (3)                H  O  H  OH  H H  O  O  OH  O  O  O  O  O  O  O
                 QR                         O     Hemicellulose OH  O  O O
                              H 2 COH
                 (11)                     O  C  C
                      (10)    HC  Lignin    O     O
                          (4)                    CC C
                 (8)                         O    O  O
                               HCOH            H 3 CO  OCH 3  OCH 3
                 AAO                        C  C C  OH  O
                                             O       CC C  O
            H 2 COH  H 2 COH   O             CH 2     O CH 2  O
            HC  Lignin  HC  Lignin  O  OCH 3  O      O  O  CC C O  O O  O
                               OH           H  O  H  O  OH  O  O  O  O  O O
            HC       HC                   H  O  H  O  OH  O  O  O O
                                         H H  O  OH  O  OH  H  O  O
                         (2)  Laccase/VP  OH H  H  O
                                         HO    H  OH  Cellulose
                                            H
                                          H  OH
                            Mn 3+             CH 2 OH  CH
                                              H  O
                                              H
                                                O  OH  O
               OCH 3    OCH 3   MnP/VP        HO  OH  H  O  O  O
             OH      O                           O   O O
                Laccase      (17)  2+            CH 2 OH
                 VP              Mn             OH
                                                  O
                                                   O  O
                 (9)                            2 OH  O  O  O
                               (7)
                                                              Hydrogen bonds  Cellulose  Lignin  Hemicellulose Hemicellulose
                                                                                   cross link
   23   24   25   26   27   28   29   30   31   32   33