| 细胞色素P450 Kemp消除酶的改造及新型催化机制解析（英文） |
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| 引用本文： | 李爱涛,汪倩,宋希彤,张小栋,黄建文,陈纯琪,郭瑞庭,王斌举,Manfred T.Reetz.细胞色素P450 Kemp消除酶的改造及新型催化机制解析（英文）[J].催化学报,2023(4):191-199. |
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| 作者姓名： | 李爱涛 汪倩 宋希彤 张小栋 黄建文 陈纯琪 郭瑞庭 王斌举 Manfred T.Reetz |
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| 作者单位： | 1. 湖北大学生命科学学院,工业生物技术湖北省重点实验室,省部共建生物催化与酶工程国家重点实验室;2. 厦门大学化学化工学院,理论与计算化学福建省重点实验室,固体表面物理化学国家重点实验室;3. 马克斯.普朗克煤炭研究所;4. 中国科学院天津工业生物技术研究所 |
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| 基金项目： | supported by the National Key Research and Development Program of China (2019YFA0906400)；;Natural Science Foundation Innovative Group Project of Hubei Province (2020CFA011)； |
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| 摘 要： | 传统的Kemp消除反应可以通过氢氧化钾和三烷基胺等碱性物质,催化底物苯并异恶唑开环生成产物2-氰基苯酚.三十年来, Kemp消除反应一直被用作模式反应来设计或定向进化新型生物酶催化剂,从而揭示未知的酶催化机制的复杂性,增强对酶催化机制的理解.目前科研人员使用不同的蛋白作为骨架设计能够高效催化Kemp消除反应的人工酶.例如Hilvert及Mayo等基于人工酶HG3.17,设计获得了Kemp消除酶,可以催化5-硝基苯并异恶唑生成产物2-氰基-4-硝基苯酚.通过17轮定向进化获得的最终突变体展现出与天然酶相近的催化活性(kcat/Km=230000 L mol-1 s-1; kcat=700 s-1).该研究不仅表明蛋白质工程可以进化出高效的生物酶,量子力学/分子力学(QM/MM)分析还揭示了突变体催化活性提高的分子机制.与酸碱催化的Kemp消除反应不同,最近Korendovych等报道以肌红蛋白作为骨架基于氧化还原机制的Kemp消除反应,通过开发一种独特的基于...
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| 关 键 词： | Kemp消除反应 氧化还原机理 P450单加氧酶 量子力学/分子力学 X射线结构 饱和突变 |
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