农科院姚斌团队涂涛/厦大王斌举合作Adv Sci协同调控构象动力学、电子传递与底物定位提升P450用于钙化二醇的生物合成

中国农业科学院北京畜牧兽医研究所涂涛研究员团队与厦门大学王斌举教授团队合作，在《Advanced Science》上发表了一项研究，提出并验证了“构象动力学调控—电子传递通路工程—底物定位优化”三位一体的电子转移协同优化策略。该策略通过计算分析与实验验证，揭示了降低构象变化能垒与优化电子转移路径在突破P450酶电子转移瓶颈中的关键作用。研究以人工自给自足型细胞色素P450单加氧酶为模型体系，将构象动力学调控、电子传递通路工程与底物定位优化相结合，建立了一套电子转移协同优化策略。这项工作为多结构域氧化还原酶的性能提升提供了可推广的理性设计范式，为高效生物催化体系的构建开辟了新的路径。特别是对于钙化二醇（25-羟基维生素D3）的生物合成，该策略显著提升了P450酶的电子转移效率和活性，解决了天然P450酶存在的电子转移效率低、偶联效率差等问题。