近期，我院副教授刘佳作为共同第一作者，联合武大/厦大团队通过多学科研究手段，完整解析了明星药效团“氮杂环丁烷”的生物合成途径，系统阐释了关键酶的生化功能，晶体结构和反应机制。相关成果“A two-metalloenzyme cascade constructs the azetidine-containing pharmacophore”发表在Nature Chemistry上。通过多尺度理论模拟计算，研究发现双铁酶HDO家族新成员PolF可活化氧气,在富含色氨酸的蛋白微环境中,产生由色氨酸自由基辅助稳定的新型高价铁-氧活性物种(W辅助的X物种)。该内源产生的X物种为首次报道，并得到了突变实验的支持。该物种可无需外源还原剂即可高效实现C–H键、N-H键活化进而构建具有高环张力的氮杂四元环结构。该反应过程在已知双铁酶体系中极为罕见。这一发现不仅阐明了一种全新的双铁酶催化机制，也显著拓展了对HDO家族中活性物种的结构与功能多样性的认知。
