2010年

老黄酶被分为两类分别为“经典型”OYEs (Ⅰ类)和“嗜热型”OYEs (Ⅱ类)[2]
随着基因组计划的进行人们从真菌细菌古细菌原生生物藻类和高等植物中另外发现了三类不同的老黄酶分别为OYE III类IV类和Ⅴ类
目前

OYE的分类仍在争论中[3]

老黄酶中所有的已知酶都具有典型的“TIM-barrel”结构
其结构内部是由八个β折叠形成的β桶状结构

β桶状结构被八个α-螺旋包围
β折叠与α-螺旋之间通过蛋白质Loop结构连接老黄酶N端上存在β-发夹结构
可关闭N端侧的β桶状结构老黄酶C端非共价结合了黄素单核苷酸(FMN)
C端相连的Loop结构与FMN组成了酶的活性中心[4,5]

“经典型”和“嗜热型”OYEs的区别在于
“经典型”OYEs通常由单体或二聚体组成而“嗜热型”OYEs通过疏水作用将二聚体相互聚合形成四聚体因此又被称为“二聚体的二聚体”[6,7]
新发现的三类老黄酶(OYE III类

IV类和Ⅴ类)的蛋白质结构特征尚未解析透彻

老黄酶有广泛的底物谱能够催化不同的底物类型例如
带有吸电子基团(包括酮醛醛

硝基
羧酸酯
酸酐
内酯
亚胺等)的α,β-不饱和化合物以下仅列举了三类实例

烯还原酶作为绿色生物催化剂在不对称还原碳碳双键上展现出了诸多优势1) 反应会产生一个或两个手性中心；2) 反应为一步酶法
工艺简单；3) 反应条件温和

烯还原酶不对称催化机制包含了两个半反应过程还原半反应和氧化半反应(见图1)在还原半反应过程中NADPH作为电子供体向FMN传递质子后FMN被激活为还原态的FMNH2在氧化半反应过程中
底物上的烯烃被酶激活C=C键的电子密度下降从而有利于FMNH2上的氢化物攻击C=C键上的Cβ
附近酸性氨基酸残基(通常为保守酪氨酸)的质子被定向转移到Cα上

完成C=C 键的不对称氢化

图1. 烯还原酶催化机理[11]

304am永利集团生物从2007年来就专注于生物酶和生物催化技术以及合成生物学技术的开发与应用研究304am永利集团生物现有的烯还原酶酶库(304am永利集团生物代号ES-ERED)中包含51种不同的烯还原酶可以为客户提供酶筛选酶促反应工艺优化酶改造和生产供应服务

参考文献

[1] Christin P, David F, et al. ChemBioChem 2019, 20: 1569-1577.

[2] Toogood H S, Gardiner J M and Scrutton N S. Chemical Catalystand Chemistry, 2010, 2(8): 892-914.

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[11] 张杰, 谷氨酸棒杆菌OYE 酶的功能鉴定
半理性设计改造与应用.[D].无锡: 江南大学, 2023.