11月5日消息，Nature Chemistry发表研究（DOI: 10.1038/s41557-026-02292-6），研究者以巨大芽孢杆菌（Bacillus megaterium）酪氨酸酶为基础构建双核铜酶催化平台，实现了对映汇聚的自由基（伪）卤化反应——涵盖立体选择性的叠氮化、溴化、氯化和异硫氰化。

由Xiao-Wang Chen、Yang Yang等完成的工作突破了金属酶催化的既有边界：生物催化领域的工程化酶绝大多数基于单核金属中心（如血红素蛋白、单核铜酶），而自然界中大量关键酶（甲烷单加氧酶、细胞色素c氧化酶等）依赖双核金属协同。双核酶工程因活性中心构象复杂、两个金属中心电性与配位环境需同步改造，长期被视为难点。

该研究利用酪氨酸酶天然的双核铜活性中心，通过蛋白质工程重塑底物通道，使其接受非天然自由基前体底物，生成碳中心自由基后在双核铜位点完成立体选择性卤原子转移，产物对映选择性高。叠氮化产物可经还原直接转化为手性胺——这是药物化学中最常见的官能团转换之一。

意义：手性卤代物是医药与农化合成的重要砌块，化学法立体选择性自由基卤化仍具挑战。酶法以水相、常温条件实现高对映选择性，属绿色合成范式。该平台证明双核金属酶可被工程化为新反应的催化剂，为金属酶催化从单核向多核体系扩展提供方法论模板，也进一步巩固了生物催化在制药工艺路线中的地位。 （来源：Nature Chemistry）