Nat.Chem. 脂肪酸光脱羧酶——逍遥基环化的“光去世物催化剂” – 质料牛

一、肪酸【科教布景】

正在过去十年间，光脱光去新型做作逍遥基去世物催化剂可能劣先熏染感动于特同坐体同构体，羧酶世物患上到了快捷去世少。逍遥其中做作光酶家族系统受到普遍闭注，基环剂质但需供晃动的催化光输进才气妨碍催化反映反映。光酶系统中的料牛下能中间体，为申明去世物催化剂的肪酸光物理化教特色战挖挖新的光酶反映反映提供了肥沃的土壤。此外，光脱光去做作光酶系统中的羧酶世物中间体有看经由历程增长不开倾向称逍遥基的催化转化。可是逍遥真现对于做作光催化酶的家养再操做依然是个极具挑战的课题。

二、基环剂质【科教贡献】

好国减州小大教圣塔芭芭推分校的催化杨扬教付与匹兹堡小大教的刘鹏教授，操做强氧化激发态咯肼，料牛设念了脂肪酸光脱羧酶（FAPs）去催化非做作光氧化复原复原逍遥基C-C键的肪酸组成，乐成斥天出非做作谷胱苦肽S-转移酶（RAPs），并经由历程开壳机制真现了坐体克制环化反映反映。借助下通量魔难魔难仄台的后退，使患上RAPs具备了下度化教战坐体抉择性。

本钻研乐终日进化出一组非对于映战对于映体收散的RAP变体，从而制备出四种可能的坐体同构体两元化开物。那些下场代表了重新操做做作光酶以真现新做作化教的自动，并突隐了做作光酶正在处置分解问题下场圆里已经被充真看重。与以前钻研经由历程激发态咯肼强复原复原性妨碍操做"烯"往返原复原的光致酶不开，正在光酶催化规模患上到了新突破，重新操做FAPs中的RAPs则操做激发态咯肼（同咯嗪）强氧化才气去启动逍遥基去世物转化。

图1 FAPs做为新的做作坐体抉择性RAPs的重新操做战定背进化

图2 化教抉择性战坐体抉择性 RAPs的去世少：FAPs的开采战工程

图3 RAPs催化不开倾向称脱羧逍遥基环化的底物规模

图4 正交光酶变体 CvRAP₃–CvRAP₆的定背进化,用于1p与CvRAP₂–CvRAP₆的坐体收散不开倾向称逍遥基环化

三、【坐异面】

做者设念了脂肪酸光脱羧酶（FAPs），操做强氧化性激发态咯肼去催化非做作光氧化复原复原逍遥基C-C键的组成。经由历程基果组挖挖、公平工程战定背进化，做者斥天出一组具备劣秀的化教抉择性、对于映抉择性战非对于映抉择性的逍遥基光环化酶，那些酶可能约莫拷打脱羧逍遥基环化反映反映，并抑制逍遥基介导的坐体化教反映反映。

四、【科教开辟】

做者真现了定背进化正在FAP工程中的乐成操做，并事实下场组成为了一组残缺对于映同构战非对于映同构的逍遥基C-C键组成酶。使患上正在做作光酶家族中经由历程FAPs提供非做作的C-C键组成活性，为克制逍遥基介导反映反映提供了可能。总之，FAPs具备杂开性战特意可进化性，凸隐体味决经暂存正在于逍遥基化教战不开倾向称催化规模问题下场宏大大后劲。

文章概况：https://doi.org/10.1038/s41557-024-01494-0