铁(II)/2-酮戊二酸（2OG）依赖性双加氧酶是一个多功能的酶超家族，可催化大量选择性C-H活化反应，包括底物羟基化、卤化、形成C-C的环化、环氧化和去饱和。这些酶的催化能力已经扩展到非生物过程，如硝化和叠氮化。催化Fe^II中心由保守的His···Glu/Asp···His结合三联体配位。

图片来源：ACS Catal.

在血红素酶中引入非经典氨基酸作为轴向配体的能力为研究其Fe^IV=O中间体的结构和反应性提供了强大的实验工具。有鉴于此，The University of Manchester的Florence J. Hardy课题组利用类似的方法用于扰乱2-酮戊二酸依赖性加氧酶的保守铁配位环境，使用高反应性的铁酰中间体来介导具有挑战性的C-H官能团化。用供电子较少的N_δ-甲基组氨酸（MeHis）替换加氧酶VioC中的一个顺式组氨酸配体，可以保持催化功能和反应选择性。

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值得注意的是，负责C-H激活的关键铁中间体可以在野生型和突变体中积累。与血红素酶金属氧反应性对近端配体的性质极为敏感不同，VioC中轴向配体置换对C-H活化率和观察到的动力学同位素效应的影响很小。这项研究展示了一种调节非血红素铁酶配位范围的强大工具，这将加深对控制其不同活动的因素的理解。

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原文标题：Probing Ferryl Reactivity in a Nonheme Iron Oxygenase Using an

Expanded Genetic Code

原文作者：Florence J. Hardy,* Matthew G. Quesne, Emilie F. Gérard, Jingming Zhao, Mary Ortmayer, Christopher J. Taylor, Hafiz S. Ali, Jeffrey W. Slater, Colin W. Levy, Derren J. Heyes, J. Martin Bollinger, Jr., Sam P. de Visser, and Anthony P. Green*

ACS Catal. 2024, 14, 11584−11590