北京大學定量生物學中心

學術報告 

題    目: 基因編碼人工光酶仿生催化

報告人: 鐘芳銳 教授

華中科技大學化學與化工學院

有機與精細化工研究所副所長

時    間: 5月18日（周四）9:00-10:00

地    點: 呂志和樓B101

主持人: 毛有東教授

摘 要:

光合作用是光化學合成的“聖杯”。然而，自然界的光酶十分稀缺，且蛋白結構受限于20種天然氨基酸單體，一般僅适用于進化決定的天然底物和反應，難以用于非天然高值化學品的催化合成。近年來，得益于生物催化和有機光化學合成兩個領域的蓬勃發展，光生物催化逐漸成為交叉研究前沿。我們基于化學和生物耦合催化的研究思路，通過基因密碼子擴展技術，将合成化學發展的優異光催化劑以非天然氨基酸的形式定點插入蛋白多肽鍊中，創制了全新的人工光酶。利用人工光酶的光緻電子轉移和能量轉移催化等非天然分子活化機制與蛋白超分子微環境的協同，實現了芳鹵交叉偶聯、全細胞光催化脫鹵氘化、對映選擇性[2+2]環加成等反應，拓展了酶的基本種類、催化機制和化學空間。

報告人簡介：

鐘芳銳，華中科技大學化學與化工學院教授，博士生導師，有機與精細化工研究所副所長。2008年本科畢業于浙江大學化學系，2012年獲新加坡國立大學有機化學博士學位，先後在德國慕尼黑工業大學（洪堡學者）和烏爾姆大學從事博士後研究，2015年12月入職華中科技大學成立獨立課題組，入選湖北省百人計劃青年項目。主要從事仿生合成與生物催化領域的研究，近5年來，在Nature、Chem、J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.等期刊上發表通訊作者論文26篇，授權中國發明專利6項。主持/參與科技部“合成生物學”重點研發計劃、國家自然科學基金、湖北省技術創新重大專項、深圳市基礎研究項目等項目，榮獲Singapore National Institute of Chemistry Gold Medal、德國洪堡獎學金、Thieme Chemistry Journal Award等榮譽。

代表性論文：

[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.