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酒石酸作为重要的化工和食品添加剂原料，具有L(+)和D(-)两种类型的对映体，是合成化学品和药物时重要的手性合成子和手性选择剂。传统上L(+)酒石酸是葡萄酒产业的副产品，其产量受到自然资源和季节的影响。微生物来源的顺式环氧琥珀酸水解酶（CESH）可用于制备高对映体纯度的手性酒石酸，是目前工业生产手性酒石酸的主要方法之一，于上世纪90年代实现产业化。虽然CESH是最早得到应用的工业酶之一，但其催化机...
中国科学院精密测量院在生物酶开发方面获进展（图）
生物酶 合成 催化
2024/3/15
2024年2月28日，中国科学院精密测量科学与技术创新研究院李从刚、杨明晖课题组，在ATP合成酶的开发和应用研究中取得进展，首次获得了具有单结构域的ATP合成酶，解析了酶催化的分子机制，并将其应用于多种底物分子的磷酸化实验。
甾体作为仅次于抗生素的第二大类药物，在医药健康等领域扮演着十分重要的角色，9,10-开环甾体（9,10-secosteroids）是一类重要的亚家族，主要来源于海洋柳珊瑚，具有抗病毒、抗炎、免疫调节、抑制肿瘤细胞相关蛋白激酶等多样的生物活性。近期，中国科学院上海有机化学研究所生命过程小分子调控全国重点实验室的多个团队密切合作，报道了一种化学-酶催化的合成策略，从易得的甾体底物出发通过3~8步便可简...
中国科学院天津工生所在酶催化C-H键活化研究方面取得进展（图）
酶催化 化学合成 量子化学
2024/2/22
在化学合成和药物开发领域，半缩醛是一类重要的有机合成中间体，其结构中同一个碳原子上连有一个羟基、一个烷氧基和一个氢原子。传统化学合成中，半缩醛化合物的合成主要局限于醇和醛/酮之间的加成反应，或通过金属催化剂还原内酯获得。此外，合成手性半缩醛立体选择性控制也是一个挑战，通常需要设计特殊的手性配体催化剂才能实现。尽管酶催化在许多合成反应中具有广泛的应用，但是通过酶催化合成半缩醛一直被认为是难以实现的目...
2024年1月16日，中国科学院大连化学物理研究所生物技术研究部天然产物及糖工程研究组（1805组）尹恒研究员团队在裂解多糖单加氧酶研究领域取得新进展。裂解多糖单加氧酶（Lytic polysaccharide monooxygenase，LPMO）是近年来碳水化合物活性酶（CAZymes）中新发现的一类金属酶，它们通过独特的氧化机制，可以高效切割常规水解酶难以降解的顽固多糖的糖苷键，在木质纤维素...
作为生物制造核心“芯片”，酶元件广泛应用于包括食品、饲料、纺织、材料、发酵、能源、精细化学品和化学药品制造等重要工业领域。酶工程可有效提升天然酶的工业应用属性，近年来该领域广受学术界及产业界关注。
中国科学院生物物理研究所天然纳米酶-抗氧化功能及催化机制解析取得新进展（图）
天然纳米酶 催化 反应动力学
2024/4/21
纳米酶是一类蕴含酶学特性的纳米材料，能够在生理或极端条件下催化酶的底物，具有类似于天然酶的酶促反应动力学，并且可以作为酶的替代品服务人类健康。纳米酶是多学科交叉融合的典范，在从事化学、酶学、材料、生物、医学、理论计算等多领域科学家共同推进下，如今已经成为新兴的前沿方向。纳米酶的发现揭示了纳米材料的生物学活性，然而纳米酶领域一直存在一个关键问题，即生物体内是否存在天然纳米酶？
中国科学院科学家以光酶催化实现不对称自由基酰基化（图）
光酶催化 酰基化 磁共振成像
2024/1/3
中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心、安徽省高场磁共振成像重点实验室田长麟团队，联合南京大学黄小强团队与梁勇团队，在光酶催化研究领域取得进展。针对合作团队开发的焦磷酸硫胺素（ThDP）依赖酶和光催化协同的双催化新体系，田长麟团队依托稳态强磁场实验装置电子顺磁共振（Electron Paramagnetic Resonance，EPR），鉴定了催化反应中的自由基中间体及电子转移机制。12月18...
中国科学院天津工生所改造β-氨基酸脱氢酶催化合成芳香族β-氨基酸（图）
氨基酸脱氢 酶催化合成
2023/12/17
手性芳香族β-氨基酸类化合物是合成多种生物活性物质、药物分子的重要砌块，具有重要的应用价值。氨基酸脱氢酶（AADHs）可以利用无机氨直接还原胺化前手性酮酸生成手性氨基酸，具有原子经济性和立体选择性高、环境友好等优势。然而，与被广泛研究的α-AADHs相比，利用β-AADHs合成手性β-氨基酸的应用开发还非常有限。
2023年12月12日，中国科学院深圳先进技术研究院阎锡蕴院士课题组在Advanced Materials上发表了题为Employing Noble Metal–Porphyrins to Engineer Robust and Highly Active Single-Atom Nanozymes for Targeted Catalytic Therapy in Nasopharyn...
2023年12月12日，中国科学院深圳先进技术研究院阎锡蕴院士课题组在Advanced Materials上发表了题为Employing Noble Metal–Porphyrins to Engineer Robust and Highly Active Single-Atom Nanozymes for Targeted Catalytic Therapy in Nasopharyn...
2023年12月8日，中国科学院南海海洋研究所张长生研究员团队和厦门大学王斌举教授团队合作在氮杂蒽醌类海洋多环天然产物Deoxynybomycin（DNM）和Nybomycin（NM）生物合成与酶反应机制研究方面取得新进展，相关成果 “Deciphering Deoxynybomycin Biosynthesis Reveals Fe(II)/α-Ketoglutarate Dependent D...
天津工业生物所在光酶催化合成手性氨基醇方面取得新进展（图）
光酶催化 合成 氨基醇
2024/1/8
光酶催化正成为合成化学领域的研究热点之一，在多种不对称自由基反应尤其是碳-碳键构建方面展现出其独有的优势，为多种手性功能分子的合成提供了新的思路。现有光酶催化体系中一般需要辅酶循环系统以及额外的还原牺牲试剂，这无疑增加了化学反应的成本。从绿色合成角度而言，发展氧化-还原中性的反应体系具有广阔的应用前景。
中国科学院天津工生所在光酶催化合成手性氨基醇方面获进展（图）
光酶催化 合成化学 氨基醇
2023/11/23
光酶催化是合成化学领域的研究热点之一，在多种不对称自由基反应尤其是碳-碳键构建方面展现出独有的优势，为多种手性功能分子的合成提供了新思路。现有的光酶催化体系中一般需要辅酶循环系统以及额外的还原牺牲试剂，这增加了化学反应的成本。从绿色合成角度而言，发展氧化-还原中性的反应体系颇具应用前景。
2023年11月8日，中国科学院南海海洋研究所热带海洋生物资源与生态重点实验室（LMB）研究员张长生团队在多环大环内酰胺类天然产物生物合成酶学机制研究方面取得新进展。相关成果 “A Mechanistic Understanding of the Distinct Regio- and Chemoselectivity of Multifunctional P450s by Struct...