内酰胺是抗生素、抗肿瘤以及治疗心血管疾病等药物分子的重要砌块。传统内酰胺合成方法通常依赖于石油化学产品，能源消耗大，而且反应条件比较苛刻。近年来，科研人员致力于开发合成内酰胺合成的生物酶催化剂，但原本催化还原酸类底物为醛产物的羧酸还原酶（CAR）能否应用于内酰胺合成鲜有报道。
近日，中国科学院天津工业生物技术研究所生物催化研究中心/国家合成生物技术创新中心Reetz大师工作室孙周通研究员带领团队，利用底物谱广泛、反应条件温和的CAR为催化剂，通过反应条件优化及辅因子调控，实现了CAR催化氨基酸类底物合成γ-/δ-/ε-手性内酰胺的新反应设计，并阐明了该酶催化分子内环化反应的催化过程。该项工作为内酰胺生物合成提供了新的工具和方法，具有良好的应用前景。
该研究获得了国家重点研发计划等项目支持，相关研究结果发表于Green Synthesis and Catalysis期刊。天津工业生物所博士研究生覃宗敏为论文第一作者，曲戈副研究员和孙周通研究员为论文共同通讯作者。
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羧酸还原酶可以将氨基酸类底物转化为相应的内酰胺产物