多酶级联反应的构建及其在双官能团功能化学品合成中的应用.docx

2158 2158 生 物 工 程 学 报 Chinese Journal of Biotechnology /cjbcn DOI: 10.13345/j.cjb.221001 李举谋 等/多酶级联反应的构建及其在双官能团功能化学品合成中的应用 Jun. 25, 2023, 39(6): 2158-2189 ?2023 Chin J Biotech, All rights reserved ·酶催化与生物合成机制 · 郁惠蕾 华东理工大学生物反应器工程国家重点实验室教授、博士生导师， 国 家优秀青年基金获得者，上海市优秀学术带头人。主要从事新酶的发现、设计 和应用基础研究， 聚焦“酶结构-功能关系及其调控规律”这一关键科学问题， 揭 示酶与非天然底物的相互作用。主编教材《生物催化剂工程-原理及应用》入选 国家重点出版规划， 担任国际期刊 Bioresources and Bioprocessing 执行编辑和 Applied Biochemistry Biotechnology 编委。曾获霍英东基金(2012 年)、上海市技 术发明奖一等奖(2018 年)、首届中国酶工程新华扬优秀青年酶学家奖(2019 年)、 上海市优秀硕士论文指导教师等荣誉。 多酶级联反应的构建及其在双官能团功能化学品 合成中的应用 李举谋， 石焜， 张志钧， 许建和， 郁惠蕾* 华东理工大学 生物反应器工程国家重点实验室， 上海 200237 李举谋 李举谋, 石焜, 张志钧, 许建和, 郁惠蕾 . 多酶级联反应的构建及其在双官能团功能化学品合成中的应用[J]. 生物工程学 报, 2023, 39(6): 2158-2189. LI Jumou, SHI Kun, ZHANG Zhijun, XU Jianhe, YU Huilei. Construction of multi-enzyme cascade reactions and its application in the synthesis of bifunctional chemicals[J]. Chinese Journal of Biotechnology, 2023, 39(6): 2158-2189. 摘 要： 利用多酶级联催化反应合成精细化学品是近年来生物催化领域的研究热点。通过构建体 外多酶级联体系，可以替代传统的化学合成法，实现多种双官能团功能化学品的绿色合成。本文 系统介绍了多酶级联催化反应中不同级联方式的特点及其构建策略， 总结了级联反应中元件酶常 用的筛选方法、NAD(P)H 和 ATP 等辅酶的再生策略及其在多酶级联反应中的应用， 并且阐述了多 酶级联催化反应体系在 6 种双官能团功能化学品，包括 ω-氨基脂肪酸、烷基内酰胺、 α,ω-二元羧 酸、 α,ω-二胺、 α,ω-二醇、 ω-氨基醇合成中的应用。 关键词： 多酶级联；构建策略；辅酶再生；生物催化；双官能团化学品 资助项目： 国家重点研发计划(2019YFA0905000 ，2021YFC2102900) This work was supported by the National Key Research and Development Program of China (2019YFA0905000, 2021YFC2102900). *Corresponding author. E-mail: huileiyu@ Received: 2022-12-14; Accepted: 2023-02-06 2159李举谋 等/多酶级联反应的构建及其在双官能团功能化学品合成中的应用 2159 Construction of multi-enzyme cascade reactions and its application in the synthesis of bifunctional chemicals * LI Jumou, SHI Kun, ZHANG Zhijun, XU Jianhe, YU Huilei State Key Laboratory of Bioreactor Engineering, East China University of Science and Technology, Shanghai 200237, China Abstract: The synthesis of fine chemicals using multi-enzyme cascade reactions is a recent hot research topic in the field of biocatalys