生物催化是利用生物体系（如微生物或酶）作为催化剂来实现化学反应的方法，与常规有机化学方法相比，生物催化反应具有条件温和、环境友好、高效高选择性的优点。特别是随着生物技术的不断发展，人们对生物催化剂催化效率、选择性、热稳定性等催化性能进行改造提升，并不断开发其催化多功能性，极大的丰富了生物催化反应种类，甚至可实现自然界中不存在的反应，获得通过现有化学方法无法得到的化合物。在此基础上，生物催化的应用范围不断拓展，已发展成为精细化学品以及医药生产中的重要方法。

       本课题组致力于在对酶结构以及催化机制认识基础上对酶进行理性改造，逐步提高酶催化反应的效率、选择性乃至发现新功能，从而建立高效高选择性合成手性化合物的方法。具体说来，我们通过酶晶体结构解析、酶-底物构效关系研究、关键氨基酸突变实验以及计算机辅助建模和计算等方法探究酶催化机制，并在此基础上根据不同的目标理性设计不同的酶改造策略，通过建立一个“小而精”的突变体库从而高效快速实现酶催化效率的改善、底物广谱性的拓展、立体选择性的提高或逆转甚至新的催化反应类型的发现，进一步的将该生物催化方法应用于手性药物以及重要手性化合物的合成上。

   

070303-有机化学

生物催化

2008-09--2014-07   中国科学院化学研究所   获博士学位
2003-09--2007-07   北京师范大学   获学士学位

   

2021-03~现在, 德国Greifswald大学, 访问学者
2019-03~现在, 中国科学院化学研究所, 任副研究员
2014-07~2019-03,中国科学院化学研究所, 任助理研究员

2020-05-29-2025-05-29,Green Synthesis & Catalysis 期刊, 青年编委

有机化学实验（材料专业）
有机化学实验（生物专业）
前沿化学实验
有机化学实验（化学专业）
有机化学实验

   

（ 1 ） 一类手性β-羟基酰胺类化合物及其制备方法与应用, 发明, 2021, 第 2 作者, 专利号: ZL201810959566.5
（ 2 ） 手性3-取代异吲哚啉酮类化合物及其制备方法与应用, 发明, 2019, 第 2 作者, 专利号: ZL201610037827.9
（ 3 ） 一种抗肿瘤化合物, 发明, 2020, 第 4 作者, 专利号: ZL201910130661.9
（ 4 ） 一种苯三酰亚胺（BTI）及其衍生物廉价高效的制备方法, 发明, 2021, 第 2 作者, 专利号: ZL201811171878.6

   

[1] Ao, YuFei, Pei, Shuxin, Xiang, Chao, Menke, Marian J, Shen, Lin, Sun, Chenghai, Dorr, Mark, Born, Stefan, Hohne, Matthias, Bornscheuer, Uwe T. Structure- and Data-Driven Protein Engineering of Transaminases for Improving Activity and Stereoselectivity. ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION[J]. 2023, 62(23): e202301660-, http://dx.doi.org/10.1002/anie.202301660.
[2] Xiang Chao, Ao, YuFei, Uwe T. Bornscheuer. Shifting the pH Optima of (R)-Selective Transaminases by Protein Engineering. International Journal of Molecular Sciences[J]. 2022, 23(23): 15347-, https://www.mdpi.com/1422-0067/23/23/15347.
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[13] 敖宇飞. 有机合成中腈的去对称化生物转化反应研究进展. 有机化学. 2016, [14] Ao, YuFei, Wang, DeXian, Zhao, Liang, Wang, MeiXiang. Synthesis of Quaternary-Carbon-Containing and Functionalized Enantiopure Pentanecarboxylic Acids from Biocatalytic Desymmetrization of meso-Cyclopentane-1,3-Dicarboxamides. CHEMISTRY-AN ASIAN JOURNAL[J]. 2015, 10(4): 938-947, http://ir.iccas.ac.cn/handle/121111/28477.

   

（ 1 ） 几种结构刚性的二腈和二酰胺的去对称化生物转化反应和机理研究, 主持, 国家级, 2016-01--2018-12
（ 2 ） 高性能聚酰亚胺薄膜和纤维材料制备中的结构与性能调控, 参与, 国家级, 2014-01--2018-12
（ 3 ） 基于去对称化反应的酰胺水解酶催化机制研究及定向改造, 主持, 国家级, 2020-01--2023-12

（1）酰胺水解酶催化去对称化反应研究及理性改造   第十一届全国化学生物学学术会议   2019-11-18
（2）酰胺水解酶对映选择性催化的机制研究及理性改造   中国科协第383次青年科学家论坛   2019-10-20