双功能蛋黄壳结构Cu2O@NiFe2O4 Z型纳米反应器同步氧化还原催化实现鸟粪石肥料的可持续光辅助电催化

（编辑推荐）本研究通过开发基于2,4-二硝基苯肼（DNPH）显色反应的快速高通量筛选（HTS）方法，成功改造了链霉菌来源的亚胺还原酶（SaIRED），获得高效变体M3（20.2 U mg–1），实现了生物基呋喃与多种胺类的还原胺化反应（最高产率>99%），为药物活性分子和聚合物单体（如N-烯丙基-FA）的绿色合成提供了新策略。

　　

亮点

基于羰基化合物与2,4-二硝基苯肼（DNPH）的显色反应，我们开发了一种简单、快速且抗干扰的高通量筛选（HTS）方法。亚胺还原酶（IREDs）的还原胺化活性可通过比色法直接可视化——反应液颜色越浅，酶活性越高。

鉴定SaIRED

前期研究中，我们通过结构引导的半理性改造策略提升了AspRedAm对生物基呋喃的催化活性。尽管获得的W210G变体活性（16.2 mU mg^–1）优于此前报道的W210F变体（8.2 mU mg^–1），但其活性仍不足以满足工业化需求。

结论

本研究从链霉菌（S. albidoflavus）中鉴定的SaIRED能高效催化生物基呋喃与多种胺类的还原胺化反应。通过DNPH显色建立的HTS方法无需昂贵设备，可直接反映酶活性。经三轮蛋白质工程改造获得的变体M3（20.2 U mg^–1）具备广谱底物适应性，可合成具有空间位阻的N-取代呋喃胺类（如N-2-(甲磺酰基)乙基-FA），转化数（TON）高达9700。

利益冲突声明

作者声明无利益冲突。

致谢

感谢上海交通大学肖毅教授提供的大肠杆菌BL21(DE3) RARE菌株。