羰基脫氫反應是現代合成化學領域最重要的反應之一，與傳統的化學合成方法不同，酶催化脫氫反應具有更加綠色和選擇性更高的特點。但是，除了很少的天然脫氫酶能夠用于去飽和化，目前的酶催化反應主要依賴于酶的混雜性。這種基于酶的混雜催化通常面臨更低的效率以及非常有限的反應控制。
有鑒于此，南京工業大學郭凱教授、杭州師范大學Zhiguo Wang、西湖大學葉宇軒研究員等通過序列類似網絡（sequence similarity networks）策略，從一系列廣泛的具有潛在脫氫活性的序列中發現天然脫氫酶。
本文要點：
（1）
通過這種方法，發現了一種能夠對環己酮不對稱脫氫的未曾表征的FAD-依賴性酶，催化合成得到廣泛的含有遠程γ-立體結構位點的環己酮。相比于現有最好的生物催化劑相比，TOF提高178倍，而且基本上沒有發生過度氧化。
（2）
通過實驗研究和理論計算進行結合，表明這種酶具有更強的脫氫催化活性，其具有非常見的質子接力，這種現象未曾在現有報道酶體系發現這種機理。此外，這種流水線式的酶催化反應過程能夠在克級量合成過程中保持高效率和選擇性，為合成手性環己酮提供一種穩健且符合可持續發展需求的策略，并且得到的產物具有高純度。
參考文獻
Yujing Hu, Jie Chen, Shaofang Qi, Hui Wang, Zhaoxuan Zhu, Yongzhen Peng, Wenjing Wang, Guixiang Huang, Zheng Fang, Yuxuan Ye, Zhiguo Wang, Kai Guo, Sequence Similarity Network Guided Discovery of a Dehydrogenase for Asymmetric Carbonyl Dehydrogenation, Angew. Chem. Int. Ed. 2025
DOI: 10.1002/anie.202501425
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202501425
