Aller au contenu principal
Accès ouvert déclaré 2026 article

A programmable bifunctional flavoenzyme for direct amine-to-ester conversion

0Citations signalées, ce qui n’est pas une note de qualité
1Institutions déclarées
1Pays d’affiliation déclarés

Rattachement africain : cn. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

The unification of mechanistically distinct oxidative transformations within a single enzyme active site represents a long-standing challenge in biocatalysis. In particular, flavin-dependent oxidative deamination and Baeyer-Villiger oxidation have remained evolutionarily and mechanistically segregated, raising fundamental questions as to whether their catalytic cycles can be coherently integrated without mutual interference. Here, we report a bifunctional ancestral flavoenzyme, AncFO-221, reconstructed using a function-oriented ancestral sequence reconstruction strategy, which enables direct amine-to-ester conversion within a single active site. Combined experimental and computational analyses reveal a unified catalytic framework in which histidine-assisted proton and hydride transfer during amine oxidation is intrinsically coupled to C 4a -peroxyflavin–mediated oxygen insertion, establishing a continuous amine oxidation-Baeyer–Villiger oxidation (AO-BVO) reaction cycle rather than a fortuitous cascade. Guided by this mechanistic unity, modular protein engineering produced an optimized variant, M15, exhibiting an ~18-fold enhancement in catalytic efficiency, near-complete suppression of reductive side reactions, and lactone yields up to 93%. Notably, the engineered enzyme displays programmable and unconventional regioselectivity, preferentially migrating weakly migratory groups across structurally diverse amines, thereby overriding the classical Baeyer-Villiger migratory rule. This study demonstrates that ancestral reconstruction combined with mechanism-guided evolution can merge evolutionarily segregated chemistries into a single, tunable catalytic platform, providing a generalizable blueprint for the design of multistep oxidative biocatalysts.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
A programmable bifunctional flavoenzyme for direct amine-to-ester conversion
Date Crossref
19/06/2026
Éditeur
American Association for the Advancement of Science (AAAS)
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Les institutions déclarées

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

Les sujets associés

Enzyme Catalysis and ImmobilizationMicrobial metabolism and enzyme functionMicrobial Metabolic Engineering and Bioproduction

BNTIC News n’est pas le producteur de ces données. Les publications sont interrogées à la demande dans Crossref, OpenAIRE, DOAJ, Europe PMC, HAL, DataCite, AfricArXiv, ROR et la Banque mondiale, sans clé d’accès. OpenAlex reste optionnel. Aucun service payant n’est nécessaire et aucune donnée externe n’est enregistrée en base. Consulter les sources et leurs limites.