布氏假丝酵母来源的甲酸脱氢酶（FDH）是一种在各种反应中广泛研究和应用的NADH再生酶。由于许多氧化还原酶需要NADPH，因此产生了对NADP⁺具有转移的辅因子特异性的FDH突变体。然而，阐明氢化物供体的底物特异性的工作较少。

图片来源：ACS Catal.

       有鉴于此，Ruhr University Bochum的Dirk Tischler报道了FDH催化的甲酰胺及其衍生物的接受NADP⁺的底物范围，该反应将底物裂解成CO₂和对应的胺，同时再生辅因子NADH和NADPH。通过酶分子改造获得了接受NADP⁺的FDH突变体C23S/D195Q/Y196R/Q197N（FDH M5），野生型FDH和FDH M5对10%（v/v）的甲酰胺（F），N-甲基甲酰胺（MF）和N, N-二甲基甲酰胺（DMF）的活性分别为80、67和4.5 mU/mg，以及4.9、4.7和0.5 mU/mg。

图片来源：ACS Catal.

        随后通过分子对接和分子动力学模拟深入了解FDH与底物结合的情况，结果表明FDH与底物结合的构象发生了明显的变化。

图片来源：ACS Catal.

        此外，突变体FDH M5被用于米曲霉来源的还原胺化酶对环己酮进行还原胺化的级联反应，以N-甲基甲酰胺作为氢化物和胺供体，在全细胞中该反应的转化率达到72%。结果表明，这项工作拓宽了FDHs在生物催化中的适用性。

图片来源：ACS Catal.

原文标题：Unlocking Catalytic Diversity of a Formate Dehydrogenase: Formamide Activity for NADPH Regeneration and Amine Supply for Asymmetric Reductive Amination

原文作者：Artur Maier, Tanja Knaus, Francesco G. Mutti, and Dirk Tischler*

ACS Catal. 2024, 14 2207−2215