効率的なベンジルイソキノリンアルカロイドのための（S） - ノルコクラウリンシンターゼの合理的なエンジニアリング生合成生合成

（S） - ノルコクラウリンは、（S）-Norcoclaurineシンターゼ（NC）で終わる代謝経路を介してin vivoで合成されます。前者は、オピエートモルヒネとコデイン、半合成オピオイドオキシコドン、ヒドロコドン、ヒドロモルフォンなどの多くの薬物を含む、すべてのベンジルソキノリンアルカロイド（バイアス）の生合成の足場を構成します。残念ながら、複雑なバイアスの唯一の原因はアヘンのケシであり、薬物供給はケシ作物に依存しています。したがって、バクテリアや酵母などの異種宿主における（S）ノルコクラウリンのバイオプロダクションは、最近の激しい研究分野です。（S） - ノルコクラウリン生合成の効率は、NCの触媒効率に強く依存しています。したがって、量子力学/分子力学（QM/mm）レベルでの合理的な遷移状態のマクロジポール安定化法を通じて、重要なNCS速度速度変異を特定しました。結果は、大規模に生合成（S）-Norcoclaurineを生成できるNCSバリアントを取得するための一歩前進です。

(S)-Norcoclaurine is synthesized in vivo through a metabolic pathway that ends with (S)-norcoclaurine synthase (NCS). The former constitutes the scaffold for the biosynthesis of all benzylisoquinoline alkaloids (BIAs), including many drugs such as the opiates morphine and codeine and the semi-synthetic opioids oxycodone, hydrocodone, and hydromorphone. Unfortunately, the only source of complex BIAs is the opium poppy, leaving the drug supply dependent on poppy crops. Therefore, the bioproduction of (S)-norcoclaurine in heterologous hosts, such as bacteria or yeast, is an intense area of research nowadays. The efficiency of (S)-norcoclaurine biosynthesis is strongly dependent on the catalytic efficiency of NCS. Therefore, we identified vital NCS rate-enhancing mutations through the rational transition-state macrodipole stabilization method at the Quantum Mechanics/Molecular Mechanics (QM/MM) level. The results are a step forward for obtaining NCS variants able to biosynthesize (S)-norcoclaurine on a large scale.