多功能αKG-NHFe酶

一酶多用、次序氧化

一种能在一个催化循环里连续完成环氧化与开环、生成此前未知结构的非血红素铁酶，为天然产物多样化提供了可编程生物催化剂。

Wang, Xinye · Yu, Junjie · Zhang, Xuan · Zhekai, Xie · Naowarojna, Nathchar · Yongtao, Xie · 聂尧 · Hsiang, Tom · 巫瑞波 · 张立新 · Liu, Pinghua · 朱国良 · Yan, Wupeng · 刘雪婷

Nature Communications 2026

参数信息

单循环掺氧原子数

2

技术优势

一次催化完成多步氧化

OkaE 在一个催化循环内依次执行环氧化和开环，将两个氧原子掺入产物，而无需多酶级联或分步反应。

结构与机理已解析

复合物晶体结构和 QM/MM 计算揭示了甲硫氨酸-π 网络对底物取向的调控，为理性改造提供了蓝图。

可编程路线分岔

底物取向的相对变化会活化不同反应途径，暗示通过突变或底物修饰可控制产物选择性。

应用场景

• 多功能生物催化剂：替代多酶级联，一锅法完成多步氧化反应，简化工艺并提高原子经济性。
• 天然产物结构多样化：通过环氧化/开环顺序反应生成新骨架（如 neuokaramine IV），扩大天然产物化学空间。
• 酶催化合成：在温和条件下催化复杂氧化转化，避免金属催化剂和高温高压。