利用生物催化剂进行新颖的非生物转化是合成化学的长期目标。结合了生物催化和光催化的优点，可以在可见光的作用下进行选择性转化，具有反应活性新、对映体选择性高、合成更环保、产率高等优点。光致电子或能量转移使合成方法能够补充传统的双电子过程，或为开发新的反应提供正交路径。酶非常适合，可以通过定向进化来调整，以对开壳中间体施加控制，从而抑制不希望发生的反应，并提供高的化学和立体选择性。在过去的十年里，生物催化和光催化的结合主要集中在利用光再生辅助因子来发挥天然酶的活性。然而，最近的发展表明，这种组合可以开启新的自然化学。特别是，新策略的发现和应用为扩大光生物催化的应用奠定了基础。

在过去的五年里，作者一直在研究光催化和生物催化的组合，这些组合可以应用于创造新的合成方法和解决合成有机化学中的挑战。通过构建由光敏化能量转移和烯烃还原酶催化的协同立体聚合还原体系，拓展了外部光催化剂与酶结合的策略。此外，研究工作还扩展了依赖辅因子的光酶体系的能力，通过照射由酶氧化还原活性辅因子和非天然底物组成的电子供体−受体络合物，包括烯烃的对映选择性双分子自由基烷基化反应。

基于此，伊利诺伊大学厄巴纳−香槟分校Huimin Zhao，Xiaoqiang Huang重点总结了由课题组团队和其他人开发的将生物催化和光催化相结合的策略，目的是将非自然反应性引入酶。

文章要点

1）目前，实现这一目标的策略包括重新调整天然光酶的用途，阐明辅因子依赖的酶内新的光反应性，外部光催化剂与酶的结合，以及人工光酶的构建。

2）通过展示这些策略的成功应用，作者希望通过这些策略的使用和扩展以及新策略的创建，激发人们对扩大光生物催化系统范围的兴趣。此外，作者希望阐明生物催化和光催化独特能力的协同作用，使得光生物催化可以成为解决合成有机化学中困难挑战的潜在方案。

参考文献

Wesley Harrison, Xiaoqiang Huang, Huimin Zhao , Photobiocatalysis for Abiological Transformations, Acc. Chem. Res., 2022

DOI: 10.1021/acs.accounts.1c00719

https://doi.org/10.1021/acs.accounts.1c00719