6-氨基己酸和己内酰胺是合成尼龙6(聚己内酰胺)的重要结构单元。工业上，尼龙6生产工艺主要以苯酚为原料，首先将苯酚氢化生成环己醇，然后脱氢形成环己酮，进一步氧化得到环己酮肟；环己酮肟以相同量的发烟硫酸转座生成己内酰胺；己内酰胺在高温(260℃)下水解开环，生成6-氨基己酸，缩聚形成聚己内酰胺。生物催化以酶为催化剂进行化学反应，具有反应条件温和、立体选择性高和环境友好等优点，已成为手性化合物绿色制造的重要工具之一。以环己醇为出发原料，利用生物催化的方法生产6-氨基己酸，需要构建六个酶参与的多酶级联反应体系，且转化率低，仅为24% 。

最近，韩国建国大学的Hyungdon Yun课题组报道了一种通过辅因子/辅产物自循环的新型多酶级联系统，能够催化环烷胺合成己内酰胺。如图1所示，整个反应过程仅消耗化学计量的氧气，原子经济性高，环境友好，能将50 mM 的底物完全转化，得到96%的ω-氨基酸(ω-AAs)产物。近日，他们在Angewante Chemie International Edition上发表了题为"An Integrated {attr}3221{/attr}factor/Co-Product Recycling Cascade for the Biosynthesis of Nylon Monomers from Cycloalkylamines"的研究。

如图2所示的详细合成路径，该辅因子/辅产物自循环级联反应以环烷胺1为起始原料，作为转氨的胺供体，其相应的脱氨基酮2在CHMO的作用下生成内酯3；内酯酶(LA)催化3水解开环，得到羟基脂肪酸4，再经过醛还原酶(AHR) 转化为醛基脂肪酸5；随后，5在ω-转氨酶(ω-TA)作用下得到ω-氨基酸6，最后利用环化酶将6环化成相应的内酰胺7。该路线中的ω-TA可以利用环烷胺中的氨基合成ω-氨基酸，从而使整个反应过程中无需额外的氨基供体，有别于ω-TA介导的传统合成路线中需要过量的有机胺作为胺供体。

此工作构建的新型辅因子/辅产物自循环级联体系为尼龙单体内酰胺的生物合成提供了新策略，其设计方法和理念为多酶级联反应和绿色生物制造提供了灵感和新思想。