在这项研究中，研究团队通过对自然界中经典的 醛脱氢酶 （aldehyde dehydrogenase，ALDH） 进行理性酶工程改造与定向进化，成功将其转化为一种能够催 化醛直接与胺反应生成酰胺的氧化型酰胺合成酶 （oxidative amidase，OxiAm） 。该研究首次在"新于自然"的生物催化体系中系统性地实现了从非羧酸出发的 低氧化态合成前体实现酰胺键构建的变革性方法。该方法也不再依赖会产生大量"建筑垃圾"的酰胺缩合剂，实现了"一个都不浪费"的理想反应，使所有原料原子 都进入最终产品。在水中，酶像精准的裁缝，将原料片段拼接起来，不产生任何有害废物，推动含有酰胺结构的药物分子的工业化生产开启精准、高效、绿色、 可持续的生物制造时代。 在机制层面，该策略对经典 ALDH 催化路径进行了根本重构。天然 ALDH 催化醛向羧酸转化的过程中，会短暂形成一个与活性半胱氨酸相连的硫酯中间体。该中 间体在自然体系中被水分子迅速水解生成羧酸产物。研究团队提出，通过精准改造酶的活性位点结构并引入胺分子这一非天然底物，使胺类底物优先于水分子进 攻该中间体，从而直接生成酰胺。基于这一设想，研究团队对 ALDH 中四个高度保 ...