木質(zhì)素是自然界中含量?jī)H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(xì)化學(xué)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(guó)際化學(xué)生物學(xué)研究領(lǐng)域中的熱點(diǎn)和難點(diǎn),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(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院黃海水產(chǎn)研究所海洋生物酶工程創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)和中國(guó)科學(xué)院青島生物能源與過(guò)程研究所單碳酶催化研究組合作攻關(guān),通過(guò)基因工程與化學(xué)修飾相結(jié)合的方式,基于細(xì)胞色素P450BM3成功開(kāi)發(fā)出人工脫甲基酶,能夠利用過(guò)氧化氫為氧化劑,實(shí)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(jiǎn)單,經(jīng)濟(jì)實(shí)用,不需要輔酶以及還原伴侶蛋白即可實(shí)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(guó)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(tuán)隊(duì)2017級(jí)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(guó)科學(xué)院青島生物能源與過(guò)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(guó)家自然科學(xué)基金(21977104,21778060,31200642)和農(nóng)業(yè)農(nóng)村部財(cái)政項(xiàng)目(FSTICE2019,NFZX2018)等項(xiàng)目聯(lián)合資助。
論文原文鏈接:https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2020/cy/d0cy00241k.