2022年1月24日，16877太阳集团孟春晓教授团队和山东大学李盛英教授团队联合在国内药学专业顶级期刊Acta Pharmaceutica Sinica B（IF = 11.614）发表题为《Cytochrome P450s in algae: Bioactive natural product biosynthesis and light-driven bioproduction》的综述文章。

16877太阳集团安全入口硕士生郑善民、山东大学硕士生郭嘉伟为本文第一作者，16877太阳集团安全入口孟春晓与山东大学张兴旺、李盛英为本文通讯作者。16877太阳集团安全入口为第一署名单位。

藻类为了适应各种生长环境的需要，能够代谢产生多种多样的天然产物。相对于其它生命形式，目前对藻类P450在天然产物生物合成中的功能和催化机制方面的认识非常有限。近年来，随着藻类培养技术与基因编辑技术的快速发展，藻类P450研究也取得了许多重要进展，越来越多藻类P450的催化功能和酶学机制被解析，进一步丰富了我们对P450超蛋白家族的认识（图1）。 

图1.藻类P450的主要类型及其共有的催化循环。

此外，在光照条件下，锚定于藻类细胞类囊体膜的光合成系统，能够利用太阳能光解水分子产生电子，通过电子传递链用于储能物质（如NADPH）的合成。事实上，光系统利用太阳能产生电子的效率远高于藻类细胞实际利用太阳能的效率，即光系统能够产生大量冗余电子。从理论层面分析，合理利用光系统产生的冗余电子，可以实现“光驱P450反应”这一概念性生物催化过程，用来以“零碳”甚至“负碳”方式生产重要的高价值药物/精细化工品（图2）。

图2. 藻类细胞中的光合成路径及其作为电子供体用于驱动异源P450反应示意图。

本文首先对藻类P450酶的重要性及其在天然产物生物合成以及药物生物制造中发挥的重要作用进行了介绍，并对藻类P450酶的分类和催化原理进行了简述（图1）；随后在催化功能和催化机制方面分别对原核和真核藻类P450酶的研究进展进行了详细综述，对这些藻类P450酶相对于其它生物同功酶的特异性以及普遍性进行了总结；随后对光驱异源P450反应的原理、技术可行性以及最新研究进展进行了详细描述（图2），对当前光驱P450的研究现状、主要瓶颈和将来的解决方案进行了分析和总结；最后对藻类P450酶学研究，以及利用藻类作为光驱“细胞工厂”实现药物/化学品的绿色制造中遇到的问题与挑战进行了讨论，并且对未来的研究和发展方向进行了展望。

  原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211383522000260

撰稿人：冯玲 郑善民