作者：邱勇隽

近日🧑🏼‍🚀，我校生物反应器工程国家重点实验室及上海生物制造技术协同创新中心生物催化研究室，联合中国科杏悦2上海有机化学研究所和上海交通大学等单位人员协同攻关🧜👩‍🏭，将具有部分对映归一性的天然绿豆环氧水解酶进行理性设计和基因重编程，创制成功一个巧夺天工的魔力新酶🐍🏊，在催化苯乙烯环氧化物的水解反应中，实现了近乎完美的对映体汇聚效应🧑🏽‍🦰，使左旋和右旋的环氧底物几乎全部转化为手性药物合成所需的(R)-二醇🧓。该成果近期发表在美国化学会催化旗舰刊物ACS Catalysis上，题为“Regioselectivity Engineering of Epoxide Hydrolase: Near-PerfectEnantioconvergence through a Single Site Mutation”(ACS Catal.2018, 8, 8314−8317, DOI: 10.1021/acscatal.8b02622).

光学纯的邻位二醇是一类重要的手性药物合成砌块👨🏽‍💻🧑‍🦯‍➡️，例如以苯乙烯氧化物衍生得到的手性邻位二醇可以合成单一对映体的β-肾上腺素阻断剂，在治疗高血压、心律失常等心脑血管疾病中具有很好的疗效。早在十多年前(Org. Lett. 2006)，我校研究人员率先从绿豆粉中发现两个独特的环氧水解酶VrEH1和VrEH2🏄🏼‍♂️，它们在催化对硝基苯乙烯类氧化物的水解过程中发生了有趣的对映体汇聚现象💂🏼‍♀️，其产物(R)-二醇的得率突破了传统拆分反应最高50%的理论极限。但是，由于天然酶的立体选择性不够完善，造成环氧对映体汇聚反应的效果不甚理想，没有达到理论收率100%的完美境界。

  现在，这一困扰酶工程学界多年的挑战课题近期在我校取得重要突破。首先，我校范立强副教授对上述绿豆来源的绿豆环氧水解酶成功进行了克隆和表达💆🏿‍♂️，为进一步改造奠定了遗传学基础(Appl MicrobiolBiotechnol 2014;Catal. Commun. 2015)。其次，我校孔旭东博士在上海有机化学研究所周佳海研究员的指导下成功解析获了环氧水解酶VrEH2的晶体结构；接着李付龙同学经过优化获得了高分辨的酶分子(PDB:5XM6)及其与底物复合物的结构(PDB:5YB5)，https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscatal.8b02622