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细胞色素P450酶催化的烷烃选择性羟化
引用本文:王曦翎,陈杰,马娜娜,丛志奇.细胞色素P450酶催化的烷烃选择性羟化[J].化学学报,2020,78(6):490-503.
作者姓名:王曦翎  陈杰  马娜娜  丛志奇
作者单位:a 中国科学院青岛生物能源与过程研究所 中国科学院生物燃料重点实验室 山东省合成生物学重点实验室 青岛 266101;b 中国科学院大学 北京 100049
基金项目:青岛市创新领军人才计划;国家自然科学基金
摘    要:碳氢键选择氧化是合成化学领域的重要课题,其中烷烃选择性羟化反应更是面临着化学选择性、区域选择性和立体选择性等多重挑战.细胞色素P450酶广泛分布于动植物和微生物体内,是公认的多功能生物氧化催化剂.P450酶对惰性C-H键的选择性氧化具有独特优势,在催化烷烃选择性羟化反应方面拥有巨大潜力.本综述简述了P450单加氧酶及其催化烷烃选择性羟化的反应机理,梳理了来自CYP153家族、CYP52家族和其他家族的天然P450酶催化各类烷烃底物的氧化反应和选择性,讨论了理性设计和定向进化策略在开发烷烃羟化P450突变酶过程中的经典案例,介绍了底物工程、诱饵分子、双功能小分子协同催化等几种化学活化P450酶的策略及其在烷烃羟化上的应用,探讨了P450酶在烷烃选择性羟化方面所面临的挑战和解决途径,并展望了其应用前景.

关 键 词:烷烃  酶催化  羟基化  细胞色素P450酶  C-H活化  生物催化  氧化还原酶  定向进化  

Selective Hydroxylation of Alkanes Catalyzed by Cytochrome P450 Enzymes
Wang Xiling,Chen Jie,Ma Nana,Cong Zhiqi.Selective Hydroxylation of Alkanes Catalyzed by Cytochrome P450 Enzymes[J].Acta Chimica Sinica,2020,78(6):490-503.
Authors:Wang Xiling  Chen Jie  Ma Nana  Cong Zhiqi
Institution:a CAS Key Laboratory of Biofuels, Shandong Provincial Key Laboratory of Synthetic Biology, Qingdao Institute of Bioenergy and Bioprocess Technology, Chinese Academy of Sciences, Qingdao 266101;b University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049
Abstract:
Keywords:alkane  enzyme catalysis  hydroxylation  cytochrome P450 enzyme  C-H activation  biocatalysis  oxidoreductases  directed evolution  
本文献已被 CNKI 万方数据 等数据库收录!
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