新型醛脱甲酰加氧酶(ADO)的结构功能解析及其在生物燃料应用中的增效机制

来自国内的研究人员针对醛脱甲酰加氧酶(ADO)催化效率低、热稳定性差制约生物燃料工业化的问题，通过酶功能创新工具(EFI-EST)从类鼻疽假单胞菌中鉴定出新型PsADO。该酶含二硫键修饰的独特环状基序，形成直达活性位点的新型底物通道，使熔解温度(Tm)提升至61°C，催化常数(kcat)达1.38 min?1，较传统PmADO效率提高106倍。结合AlphaFold 3结构预测与铁氧还蛋白杂交系统，为航空生物燃料的长链烷烃生产提供了优质候选酶。

　　

在生物燃料制造领域，醛脱甲酰加氧酶(aldehyde deformylating oxygenase, ADO)堪称"分子剪刀"，能将脂肪醛(C_n)精准剪裁成短一个碳的烷烃(C_n?1)。但传统来自海洋原核生物的PmADO酶就像"怕热的工匠"，41°C就会"罢工"。科研团队从类鼻疽假单胞菌(Pseudomonas plecoglossicida)中挖宝，发现了戴着"二硫键手环"(disulfide bond)的PsADO，这个特殊装饰让它的工作台——活性位点通道直接敞开，在61°C高温下仍能稳定产出三癸烷等燃料分子。

更令人惊叹的是，当配合蓝藻铁氧还蛋白(Ferredoxin)和大肠杆菌还原酶(FNR)组成的"超级充电宝"时，PsADO每分钟能完成1.38次转化，效率是PmADO的106倍。通过AlphaFold 3的"分子透视镜"观察，N47A突变体会让催化效率打八折，而删除那个标志性的环状结构更会导致产量暴跌9.4倍——这就像拆掉工厂的传送带，原料再也送不进生产线。这项发现为制造航空生物燃料提供了"高温高效"的新型酶工具，未来通过基因改造还能让这把"分子剪刀"变得更锋利。