作者:廖洋 来源: 中国科学报 发布时间:2019-7-26
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中科院青岛能源所
开发新人工过加氧酶系统

 

本报讯(记者廖洋)中科院青岛生物能源与过程研究所研究员丛志奇带领的单碳酶催化研究组开发出双功能小分子(DFSM)促进的细胞色素P450(BM3)过加氧酶催化体系,使其能够直接利用H2O2实现对非天然底物如苯乙烯和苯甲硫醚等的高效氧化,从而解除了NAD(P)H和电子传递体系对P450酶的限制。相关成果发表于《美国化学会—催化》。

开发小分子烷烃碳—氢键选择性羟化的工程酶是当前国际前沿研究领域,对实现天然气的“气液转化”利用、满足日益增长的能源与化工原料来源需求和环境保护有重要意义。

研究团队将蛋白质工程和底物误识别策略与酶的半理性设计有机结合,通过对活性口袋关键位点的叠加突变研究,首次获得了对丙烷及其他低碳烷烃(C3-C6)具有高羟化活性和选择性的工程P450过加氧酶,其反应总转化数可以和已知唯一可利用过氧化氢氧化小分子烷烃的天然过加氧酶AaeUPO相媲美,产物生成速率与已报道的NADPH依赖P450工程酶高效体系相当。该体系还呈现出了与NADPH依赖P450酶不同的性质,比如对中等链长烷烃的区域选择性差异、对天然酶实现催化功能不可或缺高度保守位点的突变,反而有助于催化活性改善。

相关论文信息:https://doi.org/10.1021/acscatal.9b02507

《中国科学报》 (2019-07-26 第3版 综合)
 
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