北京大学定量生物学中心

学术报告

题 目: 基因编码人工光酶仿生催化

报告人: 钟芳锐 教授

华中科技大学化学与化工学院

有机与精细化工研究所副所长

时 间: 5月18日（周四）9:00-10:00

地 点: 吕志和楼B101

主持人: 毛有东教授

摘 要:

光合作用是光化学合成的“圣杯”。然而，自然界的光酶十分稀缺，且蛋白结构受限于20种天然氨基酸单体，一般仅适用于进化决定的天然底物和反应，难以用于非天然高值化学品的催化合成。近年来，得益于生物催化和有机光化学合成两个领域的蓬勃发展，光生物催化逐渐成为交叉研究前沿。我们基于化学和生物耦合催化的研究思路，通过基因密码子扩展技术，将合成化学发展的优异光催化剂以非天然氨基酸的形式定点插入蛋白多肽链中，创制了全新的人工光酶。利用人工光酶的光致电子转移和能量转移催化等非天然分子活化机制与蛋白超分子微环境的协同，实现了芳卤交叉偶联、全细胞光催化脱卤氘化、对映选择性[2+2]环加成等反应，拓展了酶的基本种类、催化机制和化学空间。

报告人简介：

钟芳锐，华中科技大学化学与化工学院教授，博士生导师，有机与精细化工研究所副所长。2008年本科毕业于浙江大学化学系，2012年获新加坡国立大学有机化学博士学位，先后在德国慕尼黑工业大学（洪堡学者）和乌尔姆大学从事博士后研究，2015年12月入职华中科技大学成立独立课题组，入选湖北省百人计划青年项目。主要从事仿生合成与生物催化领域的研究，近5年来，在Nature、Chem、J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.等期刊上发表通讯作者论文26篇，授权中国发明专利6项。主持/参与科技部“合成生物学”重点研发计划、国家自然科学基金、湖北省技术创新重大专项、深圳市基础研究项目等项目，荣获Singapore National Institute of Chemistry Gold Medal、德国洪堡奖学金、Thieme Chemistry Journal Award等荣誉。

代表性论文：

[1]. Ningning Sun, Jianjian Huang, Junyi Qian, Taiping Zhou, Juan Guo, Langyu Tang, Wentao Zhang, Yaming Deng, Weining Zhao, Guojiao Wu, Rongzhen Liao, Xi Chen*, Fangrui Zhong*, & Yuzhou Wu*, Enantioselective [2+2]-cycloadditions with triplet photoenzymes, Nature, 2022, 611, 715.

[2]. Yu Fu, Xiaohong Liu, Yan Xia, Xuzhen Guo, Juan Guo, Junshuai Zhang, Weining Zhao, Yuzhou Wu, Jiangyun Wang,* Fangrui Zhong,* Whole-cell-catalyzed hydrogenation/deuteration of aryl halides with a genetically repurposed photodehalogenase. Chem, 2023, In press.

[3]. Huan Guo, Ningning Sun, Juan Guo, Tai-Ping Zhou, Langyu Tang, Wentao Zhang, Yaming Deng, Rong-Zhen Liao, Yuzhou Wu, Guojiao Wu, Fangrui Zhong*, Expanding the Promiscuity of a Copper‐Dependent Oxidase for Enantioselective Cross‐Coupling of Indoles. Angew. Chem. Int. Ed. 2023, e202219034.

[4]. Jingyang Qin, Tong Zhou, Taiping Zhou, Langyu Tang, Honghua Zuo, Huaibin Yu, Guojiao Wu, Yuzhou Wu, Rong-Zhen Liao*, Fangrui Zhong*, Catalytic Atroposelective Electrophilic Amination of Indoles. Angew. Chem. Int. Ed. 2022, e202205159.