天工所张武元组合作ACS Catal蛋白质工程改造非特异过氧合酶实现甾醇与维生素D分子C-H键高效羟基化

中国科学院天津工业生物技术研究所张武元团队通过对茶树菇来源的非特异过氧合酶进行蛋白质工程改造，成功获得两种高效突变体Stev和Veco。这两种突变体在催化维生素D3向25-羟基维生素D3转化中的酶活性提升了25倍以上，选择性从28%提高至93%，并在其他24种甾醇与维生素D类似物的C25位C-H键羟基化反应中表现出优异的催化性能。研究通过分子对接与分子动力学模拟，解析了突变体酶活性和选择性提高的分子基础。这项成果不仅提供了一种在温和条件下实现甾醇和维生素D分子C25位高效、高区域选择性羟基化的酶催化方法，还为提升非特异性过氧合酶的工业属性和指导酶工程改造提供了重要参考。该研究得到了国家重点研发计划等支持，并发表在《ACS Catalysis》上。