α-羟甲基酮及手性1,2-二醇类化合物是很多天然产物及药物分子的重要结构单元。利用生物催化剂ThDP依赖型酶，可以从甲醛和其它简单的醛出发，通过分子间C-C键连接反应合成α-羟甲基酮，但其实际应用仍有几大挑战：自偶姻副产物的生成、底物浓度低、甲醛需高度过量。

中国科学院天津工业生物技术研究所朱敦明、吴洽庆研究员带领的生物催化与绿色化工研究团队通过对苯甲醛裂解酶的蛋白质工程改造，获得了催化活性、 化学选择性及醛底物耐受能力都大幅提高的突变体酶，实现了结构多样的α-羟甲基酮类化合物的高效合成，且自偶姻副产物产物少，分离收率为68-89%。在此基础上，构建了一锅多酶反应体系，解决了多酶体系的匹配难题，实现了对映选择性互补的1,2-二醇类化合物的高效合成，产物对映选择性达到97-99% ee、分离收率为52-97%。这为从简单化合物甲醛和其他醛类化合物出发，合成重要的多官能团、高附加值化合物提供了一条高效、绿色的途径。

该研究工作得到国家重点研发计划、天津市合成生物技术创新能力提升行动和合成生物学海河实验室颠覆性创新类项目的支持。相关研究成果近日发表在ACS Catal.期刊上，天津科技大学与天津工业生物所联合培养的硕士生张逸凡和天津工业生物所博士后李宇为该论文并列第一作者，朱敦明研究员、吴洽庆研究员和姚培圆研究员为该论文的通讯作者。

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酶促一锅反应从简单醛出发不对称合成手性1,2-二醇