由于攝入反式脂肪酸會(huì)導(dǎo)致心臟病的高風(fēng)險(xiǎn)，因此從食物中消除反式脂肪酸的方法已成為一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。近期，浙江大學(xué)吳起課題組首次報(bào)道了一種直接利用脂肪酸光解脫羧酶CvFAP，以選擇性催化反式脂肪酸的脫羧反應(yīng)，產(chǎn)生易于去除的碳?xì)浠衔锖投趸?，而順式脂肪酸保持不變。這種生物轉(zhuǎn)化利用可見(jiàn)光作為安全、廉價(jià)和清潔的能源，在食品安全領(lǐng)域具有巨大潛力。
圖片來(lái)源：Angew. Chem. Int. Ed.
在該研究中，作者選擇油酸和反油酸作為模型底物，因?yàn)樗鼈兙哂邢嗨频奈锢硇再|(zhì)，并且在植物油中經(jīng)常出現(xiàn)。酶促過(guò)程中的一個(gè)問(wèn)題是底物的水溶性差。然而，引入有機(jī)溶劑溶解底物可能會(huì)極大地影響酶的催化性能，甚至使酶變性。因此，選擇合適的共溶劑進(jìn)行催化反應(yīng)是第一步。在所有測(cè)試溶劑中，野生型CvFAP的反式-順式（ToC）選擇性較差，甚至是相反。由于在甲醇溶劑中具有較高的活性和ToC選擇性，因此選擇甲醇進(jìn)行后續(xù)CvFAP酶的突變和篩選。
圖片來(lái)源：Angew. Chem. Int. Ed.
接著，利用基于FRISM策略的高效蛋白質(zhì)工程對(duì)CvFAP酶進(jìn)行分子改造以提高其選擇性。通過(guò)強(qiáng)化殘基和底物雙鍵之間的電子相互作用，從而穩(wěn)定通道中底物反油酸的結(jié)合。對(duì)于模式底物油酸和反油酸，最佳突變體V453E的ToC選擇性比野生型提高了1000倍。
圖片來(lái)源：Angew. Chem. Int. Ed.
總之，該研究首次報(bào)道了直接生物催化脫羧分解作為消除反式脂肪酸的方法，這項(xiàng)工作提供了一種安全、簡(jiǎn)便、環(huán)保的方法來(lái)消除食用油中的反式脂肪酸。
參考文獻(xiàn)：Engineering Fatty Acid Photodecarboxylase to Enable Highly Selective Decarboxylation of trans Fatty Acids
Angew. Chem. Int. Ed.
DOI: 10.1002/anie.202107694
原文作者：Danyang Li, Tao Han, Jiadan Xue, Weihua Xu, Jian Xu,* and Qi Wu*
