黄素依赖的单加氧酶催化酰胺键的Bayer-Villiger反应

A Flavin-Dependent Monooxygenase Catalyzing Bayer-Villiger Reaction in an Amide Bond

黄素依赖的单加氧酶(flavin-dependent monooxygenases,FPMOs)在自然界广泛存在,是生命体合成代谢和分解代谢中不可或缺的一类关键酶.它们参与天然产物合成、生物质降解以及异质化合物解毒等生化过程[1-3].FPMOs利用还原型的黄素类辅因子活化O2,生成与辅因子共价连接的过氧物种,然后将其中一个氧原子插入到反应物中,另一个氧原子则通过还原生成水.这类酶催化的化学反应多样,包括羟基化、环氧化、环化、(去)卤化、(去)芳构化和Baeyer-Villiger氧化等[4].其中Baeyer-Villiger氧化是由酮合成酯的重要反应,通过在酮羰基与相邻C原子之间插入O原子而实现酮类化合物的酯化或者内酯化.目前有较多Baeyer-Villiger单加氧酶(Baeyer-Villiger monooxygenases,BVMOs)报道[5],他们都是黄素依赖的酶,以经典的FPMOs催化机制完成C—C键之间的插O反应,即黄素辅因子(flavin adenine dinucleotide,FAD或者flavin mononucleotide,FMN)首先在还原型辅酶I(reducedβ-nicotinamide adenine dinucleotide,NADH)或者还原型辅酶II(reducedβ-nicotinamide adenine dinucleo-tide phosphate,NADPH)作用下得到还原性黄素(FADH2或者FMNH2).