王龙兴，贾红华，韦 萍

(南京工业大学 生物与制药工程学院，江苏 南京 211800)

图1 HHDHs催化的脱卤与开环反应

在早期的研究中，利用产HHDH的微生物来降解环境中含有卤代有机化合物的污染物，使其在环境治理方面具有重要应用价值。之后，通过对HheC突变、结构解析以及动力学等方面的研究，揭示了HHDH的结构特点以及催化脱卤、开环的机制[8-9]，发现HHDHs在催化制备手性环氧化物和光学纯的β-取代醇方面具有极高的应用价值[10]，尤其是在制备降脂药阿托他汀的前体、手性环氧氯丙烷等方面，这使得HHDHs应用前景更广阔。因此，本文综述了近年来关于HHDHs在来源分布、结构与机制、分子改造以及生物催化应用等方面的研究进展，为相关的研究者提供参考。

1 HHDHs的来源与分布

HHDHs从发现到酶家族的扩展，经过了几十年的发展，最初仅发现了HheA、HheA2、HheB、HheB2和HheC这5种代表性的HHDHs。它们分别来自Corynebacteriumsp. N-1074[11]、Arthrobactersp. AD2[8]、Arthrobactersp. AD2[11]、Arthrobactersp. AD[8]、AgrobacteriumradiobacterAD1[8]和Rhizobiumsp. NHG3[12]。这5种酶又被分A、B和C三个亚类，亚类内的酶序列相似度超过97%，亚类间的相似性却低于33%，但与SDR家族其他酶具有较高的相似性。

近年来，随着各类数据库中基因序列的爆发式增长，通过生物信息学手段挖掘新酶已成为主要途径[13]，因而HHDHs酶家族的数量迅速扩增。目前文献中已报道的HHDHs达到77种之多[14-17]，其中已有20多种酶得到详细的表征，不同酶的底物谱及立体选择性都有差异(表1)，大多数HHDHs脱溴的活力高于脱氯的活力，这是由于C—Cl的键能高于C—Br，使得C—Cl不易断裂；另外，有研究表明HHDHs不能催化C—F断裂而脱氟[18]。

表1 已表征HHDHs的底物谱及活性

根据进化分析，HHDHs酶家族已由A类扩增到G类，共7个亚类，各亚类之间的HHDHs相似性为25%～45%。……