《自然》杂志近日报道，美国伊利诺伊大学香槟分校化学和生物分子工程系（ChBE）、基因生物学研究所（IGB）博士后研究员Xiaoqiang Huang等在生物催化方面取得了突破性进展——他们确定了以环保方式生产高价值化合物的关键方程式：酶+好奇心+光。
催化剂可以加速化学反应进程，而被称为酶的蛋白质分子可以在生物催化过程中起到催化作用。近年来，作为一种精细、快速的合成方法，生物催化反应正在迅速兴起。这类反应具有高度选择性，科学家们可以使用酶作用于特定底物，创造出目标产物。此外，酶反应还具有高度可持续性和绿色性，几乎不涉及有机溶剂和极端高压高热条件。
尽管酶反应的价值很高，但它的应用条件可能很复杂。因此科学家们必须努力寻找完美的生物催化剂来满足他们的需求。这个过程类似于艺术家调色，即创造性地将已有的颜料组合在一起，产生正确的色度。用化学反应的语言来说就是，科学家们该如何利用自然界中已经存在的酶制造出需要的产品？
Huang等找到了一种解决方案：以酶家族的烯还原酶（ER）作为生物催化剂，借助可见光诱导反应，合成高价值的手性羰基化合物。
ChBE教授、先进生物能源和生物制品创新中心（CABBI）负责人Huimin Zhao解释说：“我们选择了‘重新利用’这一方案——选择自然界中已知的酶，然后用于新反应。”回到调色的类比就是，研究人员发现了巧妙组合已有颜料的新方法。
Huang等在项目中使用的基质（烯烃）非常符合CABBI开发植物生物质应用的使命。原则上讲，从芒草、高粱和甘蔗等作物中提取的脂肪酸都可以转化为烯烃。这些生物烯烃是石油基烯烃的重要替代品之一。
Huang说：“此次光与酶的结合还只是个开始，我们不会局限于制造手性羰基化合物。我们更希望通过这项研究激发其他科学家们的思路，探索出新的酶促反应，并进一步扩大酶的经济、环境效应。”
科界原创 编译：雷鑫宇 审稿：alone 责编：张梦
期刊来源：《自然》
期刊编号：0028-0836
原文链接：https://cabbi.bio/researchers-shed-light-on-new-enzymatic-reaction/
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