中国科学家开发多酶组装策略助力人工体系高效合成

9月21日，华中科技大学研究团队与西北大学合作，在《Nature》杂志上在线发表了题为“Enantioselective [2+2]-cycloadditions with triplet photoenzymes”的研究论文。团队结合有机合成、基因工程、蛋白质工程、酶理论计算和结构生物学等交叉学科的前沿理论和技术，将有机化学发展的二苯甲酮类三重态光敏剂定点插入到选定蛋白的手性空腔中，构建了含非天然光催化活性中心的人工“三重态光酶”。该光酶具有能量转移催化的非天然功能和作用机制，能催化底物从分子基态跃迁到激发态发生光反应，从而高效催化吲哚衍生物的分子内[2+2]光环加成反应，构建高度张力环丁烷稠合的多环吲哚啉分子，并获得大于99%的单一手性异构体。

该研究开发的人工三重态光酶集成了化学光催化剂的高效反应性和生物催化剂的精准选择性两者的优势，为有机分子激发态反应的手性选择性调控提供了有效的手段，也从根本上拓展了酶催化的反应类型。随着计算辅助的人工酶理性设计能力的不断提升和基因密码子拓展技术的进一步发展，更多结构和性质独特的化学光敏剂将被引入蛋白创造新的非天然光酶。

(来源：https://www.cifst.org.cn)