碳-氢键的间接选择性羟化是分解凯发范畴临时以来面临的一项紧张应战。随着对高选择性生物酶的开掘和改革，国际外多个研讨组在酶促碳-氢键的选择性氧化方面已获得了系列紧张停顿。但是，对给定底物恣意位点上的碳-氢键完成地区和平面选择的多样性羟化还是一个难以企及的梦境般的应战（dream reaction）。

克日，中科院青岛生物动力与历程研讨所丛志奇研讨员、冯银刚研讨员和厦门大学王斌举传授互助，开辟出外源分子协同P450酶共退化的卵白质工程新战略，完成了烷基苯对折以上潜伏羟化位点的高度地区和平面选择性羟化。

丛志奇研讨员团队比年在国际上初次提出“双功效小分子协同P450酶催化”的新观点，经过引入带有内嵌碱性基团的外源小分子作为助催化位点，帮忙P450的血红素活性中心活化过氧化氢，乐成将单加氧酶P450BM3改革为以过氧化氢作为末了氧化剂的P450过加氧酶（Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 7628）, 为办理碳-氢键选择氧化这一困难提供了方案和新的思绪。

研讨职员在人工P450过加氧酶催化的烷基苯羟化反响中发明，外源双功效小分子对反响产品的凯发、地区和平面选择性均有肯定影响，由此萌发了使用外源分子调控和干涉工程化酶催化举动的思绪。他们开辟出外源分子协同P450酶共退化的卵白质工程新战略，取得了辨别适配差别双功效小分子的多个差别版本的P450BM3渐变酶。经过这些双功效小分子与渐变酶的特定组合，辨别完成了对烷基苯所有潜伏羟化产品中对折以上的高度地区和平面选择性羟化。此中，凯发选择性和地区选择性最高均可达>99%，对映选择性最高可达>99% ee，最高催化转化数（total turnover numbers）可达81000，催化功能远优于现在任何已报道的自然或工程P450酶。

别的，研讨职员经过共结晶布局剖析、大分子动力学模仿以及量化盘算深化研讨了发生高度选择性的分子底子和酶凯发机制，展现了羟化历程中差别外源分子与渐变酶组合对差别反响位点碳-氢键的偏好性和产品特异性的协同控制效应。上述事情为完成在恣意位点对给定底物举行羟化编辑修饰提供了新的思绪和战略，表现了外源分子协同酶催化战略在拓展生物酶催化在分解凯发中的使用边沿方面的宏大潜力。