木質(zhì)素是自然界中含量僅次于纖維素的第二大高分子聚合物,是自然界中唯一可以直接提供芳香基單體的可再生資源,在生物能源和精細化學品等領(lǐng)域應(yīng)用潛力巨大。木質(zhì)素的綠色生物降解一直是國際化學生物學研究領(lǐng)域中的熱點和難點,其中木質(zhì)素芳香醚單體及其衍生物的脫甲基化是木質(zhì)素生物降解的關(guān)鍵瓶頸之一。
近日,中國水產(chǎn)科學研究院黃海水產(chǎn)研究所海洋生物酶工程創(chuàng)新團隊和中國科學院青島生物能源與過程研究所單碳酶催化研究組合作攻關(guān),通過基因工程與化學修飾相結(jié)合的方式,基于細胞色素P450BM3成功開發(fā)出人工脫甲基酶,能夠利用過氧化氫為氧化劑,實現(xiàn)木質(zhì)素芳香醚單體及其衍生物的脫甲基化。該生物催化系統(tǒng)構(gòu)造簡單,經(jīng)濟實用,不需要輔酶以及還原伴侶蛋白即可實現(xiàn)木質(zhì)素芳香醚單體及其衍生物的脫甲基化,應(yīng)用前景廣闊。

該研究成果發(fā)表在國際催化領(lǐng)域重要雜志《Catalysis Science & Technology》(IF=5.726),并被選為封面文章。黃海水產(chǎn)研究所海洋生物酶工程創(chuàng)新團隊2017級碩士研究生姜譯慧,王春蘭博士為論文共同第一作者,黃海水產(chǎn)研究所徐甲坤副研究員和中國科學院青島生物能源與過程研究所叢志奇研究員為論文共同通訊作者。該研究得到了國家自然科學基金(21977104,21778060,31200642)和農(nóng)業(yè)農(nóng)村部財政項目(FSTICE2019,NFZX2018)等項目聯(lián)合資助。
論文原文鏈接:https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2020/cy/d0cy00241k.