孙文涛，张昕哲，万盛通，王茹雯，李春，

（1 清华大学化工系，北京 100084；2 北京理工大学化学与化工学院，北京 100101）

细胞色素P450 酶（P450）可催化碳氢键氧化、脱甲基、脱饱和等二十余类反应，在植物次级代谢产物的生物合成中扮演着重要的角色，是萜烯化合物、生物碱及黄酮等多种天然产物合成中的关键修饰酶［1-2］，在高价值天然产物的异源合成中被广泛研究和应用［3-7］，比如重要保肝护肝药物甘草次酸的合成过程中，CYP88D6 与CYP72A154 对骨架分子β-香树脂醇C-11 与C-30 进行连续氧化最终将其转化成甘草次酸［8-9］。

P450 是一种含血红素蛋白，利用分子氧及NAD（P）H 对底物进行加氧反应，根据P450 酶从NAD（P）H 获取电子的方式不同可将其分为4 种类型：Ⅰ型P450酶的氧化还原伴侣需要一个包含FAD的还原酶以及一个铁氧还蛋白构成；Ⅱ型P450酶的氧化还原伴侣为一个同时包含FMN和FAD结构域的单一蛋白又称P450还原酶（CPR）；Ⅲ型P450酶为自给自足的蛋白，其实质为P450酶与氧化还原伴侣形成的多结构域蛋白；Ⅳ型P450 酶可以直接从NAD（P）H中获取电子，不需要额外的氧化还原伴侣蛋白或结构域。其中细菌等原核生物来源的P450酶多为Ⅰ型和Ⅲ型，且通常为游离蛋白，动物、植物等来源的P450酶多为Ⅱ型，且通常为膜蛋白，具有N端跨膜结构域，比如甘草来源的CYP88D6 与CYP72A154［10］。

由于Ⅱ型P450 酶难以纯化，因此目前对于其反应特性调控的研究较少。基于同源建模等方法，张学礼课题组通过对来自于犁头霉菌的CYP5311B2底物通道进行改造提高其催化活性，使工程菌的氢化可的松产量提高了3倍［11］。Schele等通过同源……