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研究前沿：血红素过氧化物酶-生物催化 | Nature Catalysis

今日新材料 · 公众号 · · 2025-01-29 00:10

正文

血红素过氧化物酶Haem peroxygenases是一种生物催化剂，以利用H2O2，将氧结合到有机分子中。然而，由于外源H2O2的使用，这种生物催化剂的实际应用，受制于不可逆氧化失活过程。

今日，湖北大学联合厦门大学，在Nature Catalysis上发文，提出了血红素过氧化物酶的另一种催化途径，即使用O2和小分子还原剂（如抗坏血酸和脱氢抗坏血酸（DHA）），以驱动反应。

实验和计算研究表明，DHAA（DHA的水合形式）作为关键的共底物，激活氧气以产生活性氧铁血红素化合物I。研究还证明，在各种血红素过氧化物酶中，这种O2/还原剂路径的广泛适用性，突出了对单加氧酶功能的生物学意义。

重要的是，这一创新路线避免了H2O2的使用，从而避免了酶不可逆失活的风险。最后，放大反应产生了具有优异生产率的手性增值产品，强调了这种开发的过氧化物酶技术，以用于可持续化学转化的合成潜力。

第一作者： Di Deng, Zhihui Jiang, Lixin Kang.

通讯作者：Binju Wang & Aitao Li

通讯单位：湖北大学、厦门大学

An efficient catalytic route in haem peroxygenases mediated by O 2 /small-molecule reductant pairs for sustainable applications.

O2/小分子还原剂介导的血红素过氧化物酶高效催化途径的可持续应用。

图1: 用于产生Cpd I含血加氧酶的不同催化途径。

图2: 在小分子还原剂存在时，1a rAaeUP O-催化的羟基化。

图3: 鉴定DHA作为rAaeUPO-催化反应的实际共底物。

图4:在DHAA存在时，UPOs激活O2的机理研究。

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