on style="white-space: normal; text-indent: 2em;">黄素依赖酶（Flavin-dependent enzymes）可实现生物过程中广泛的氧化还原转化，通常作为单一功能和立体选择性催化剂。鉴于黄素依赖酶在初级和次级代谢途径中的广泛分布，以及该家族酶在工业应用中生物催化的巨大潜力，发现具有独特功能的新型黄素依赖酶具有基础理论意义和实际应用价值。近期，中科院昆明植物所黄胜雄团队报道了一种多功能的非立体选择性FMN依赖的氧化还原酶RubE7，该酶来自rubrolone生物合成途径。
图片来源：Angew. Chem. Int. Ed.
通过体内基因敲除、体外生化实验，揭示了RubE7的催化功能是连续催化环庚三烯酚酮中三个空间上不同键的还原，以及一个可逆的双键还原和脱氢。
图片来源：Angew. Chem. Int. Ed.
此外，为了在结构上对RubE7的催化机制进行解释，在获得RubE7蛋白结构失败后，对其同源蛋白IstO进行了结构解析，获得了一个分辨率为2.0 Å的IstO晶体结构。晶体结构显示，活性位点在两个单体界面上的位置，并且活性位点的大小足以允许底物翻转和自由旋转，从而导致多个非选择性还原反应。随后，分子对接和定点突变实验表明，His106朝向底物，对逆脱氢反应非常重要。
图片来源：Angew. Chem. Int. Ed.
总之，黄素依赖酶RubE7的发现扩大了天然产物生物合成中天然存在的黄素蛋白的催化范围，为生物催化提供了新的见解，并可能激发分子工程化设计多功能还原酶或氧敏感脱氢酶，具有巨大的下游应用潜力。
参考文献：Characterization of Multifunctional and Non-stereoselective Oxidoreductase RubE7/IstO, Expanding the Functional Diversity of theFlavoenzyme Superfamily
Angew. Chem. Int. Ed. 2022, e202200189
原文作者：Yijun Yan,+ Zhiyin Yu,+ Wei Zhong,+ Xiaodong Hou, Qiaoqiao Tao,Minhang Cao, Li Wang, Xiaofeng Cai, Yijian Rao, and Sheng-Xiong Huang*
