Rieske型非血紅素鐵加氧酶/氧化酶催化多種生物轉化，而在生物修復或生物催化中的應用面臨兩個關鍵障礙：需要昂貴的NAD(P)H作為還原劑和適當的還原酶來介導NAD(P)H向加氧酶的電子轉移。土壤細菌Sinorhizobium meliloti1021使用N，N-二甲基脯氨酸作為碳源和氮源，在stachydrine（水蘇堿）分解代謝操縱子Stc2/Stc3/Stc4中，Stc2是Rieske型加氧酶，Stc3/Stc4是推測的Stc2還原酶對。在許多Rieske型加氧酶中，還原酶和鐵氧還蛋白融合為一種蛋白質。最近的晶體學研究表明，Stc2是一種以首尾方式排列的三聚體，類似于其他Rieske加氧酶。
圖片來源：ACS Catal.
為了繞過還原酶和NAD(P)H的需要，以Rieske型加氧酶Stc2催化氧化脫甲基化作為模型系統，Boston University的劉平華團隊及其合作者報道了使用曙紅Y/亞硫酸鹽作為光敏劑/犧牲試劑對的Stc2光催化。
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利用流動化學裝置分離光還原半反應和氧化半反應，結果表明Stc2光生物催化優于Stc2 – NAD(P)H-還原酶（GbcB）系統。
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此外，在一些其他Rieske酶（NdmA、CntA和GbcA）和黃素依賴性酶（碘酪氨酸脫碘酶，IYD）中，曙紅Y/亞硫酸鈉光還原對也可以作為NAD(P)H-還原酶的替代物來進行催化，這暗示了該光還原系統對其他氧化還原酶的潛在適用性。
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原文標題：Light-Driven Oxidative Demethylation Reaction Catalyzed by a Rieske-Type Non-heme Iron Enzyme Stc2
ACS Catal. 2022, 12, 14559?14570
原文作者：Wei-Yao Hu, Kelin Li, Andrew Weitz, Aiwen Wen, Hyomin Kim, Jessica C. Murray, Ronghai Cheng, Baixiong Chen, Nathchar Naowarojna, Mark W. Grinstaff, Sean J. Elliott,* Jie-Sheng Chen,* and Pinghua Liu*
