作为常规有机合成方法的有力补充,酶催化的氧化还原反应已逐渐成为获得光学纯化合物的重要方法.但生物氧化还原反应往往需要消耗化学计量的辅酶.我们最近报道了利用人工辅酶的生物正交氧化还原体系[1],可能将目标反应从天然辅酶依赖型的氧化还原反应中“独立”出来.利用含人工氧还酶体系的粗酶液代替纯酶催化反应,以省去酶分离纯化过程(Fig.1a).由苹果酸酶突变体ME-t (ME L310R/Q401C) 和非天然辅酶烟酰胺5-氟胞嘧啶二核苷酸 (NFCD) 组成的人工氧还酶体系催化氧化L-苹果酸生成丙酮酸,并得到NFCD的还原态 (NFCDH).利用含人工氧还酶体系的粗酶液催化反应,只得到单一产物丙酮酸,其选择性与纯酶催化相同(Fig.1b).来自Enterococcus faecalis的NADH氧化酶 (NOX) 可再生NFCD.与含NAD,ME粗酶液和NOX粗酶液的偶联反应体系相比,含NFCD,ME-t粗酶液和NOX粗酶液的体系获得的丙酮酸产率高9％,而副产物乳酸明显减少.可见人工氧还酶体系使用更方便,且产物选择性上更优,有望代替纯酶催化反应.这为降低生物催化剂的成本,扩大生物催化反应的应用提供了一种新的策略.