目前人們將鈰的光氧化還原催化發展為在溫和條件下活化分子的強大方法和技術。自由基中間體是使用可見光和富含地球的鑭系元素的簡單絡合物形成的。
有鑒于此，慕尼黑工業大學Cathleen Zeymer等報道一種人造鈰光酶，這種光酶能夠在蛋白質內部進行光催化反應。
本文要點
（1）
作者通過從頭設計方法構筑蛋白質，這種蛋白質的內部中心腔能夠緊密的結合鑭系金屬離子。在可見光照射下，鈰酶能夠催化水溶液1,2-二醇發生自由基C-C鍵斷裂。蛋白質工程得到更好光穩定性和金屬結合能力的變種。
（2）
光酶能夠對一系列芳香族和脂肪族底物進行催化轉化，包括木質素類似的化合物。蛋白質能夠在大腸桿菌的表面進行全細胞的生物光催化反應。此外，作者發現天然的鑭系元素結合蛋白也能夠進行這種光催化。
這項研究發展了一種“new-to-nature”的天然酶光氧化還原活性，具有廣泛的催化應用前景。
參考文獻
Andreas Sebastian Klein, Florian Leiss-Maier, Rahel Mühlhofer, Benedikt Boesen, Ghulam Mustafa, Hannah Kugler, Cathleen Zeymer*, A De Novo Metalloenzyme for Cerium Photoredox Catalysis, J. Am. Chem. Soc. 2024
DOI: 10.1021/jacs.4c04618
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c04618
