熊去氧胆酸（Ursodeoxycholic acid，UDCA）是一种有价值的胆汁酸，可用于治疗胆囊炎和溶解胆固醇胆结石。UDCA还具有抗炎作用，可用于治疗囊性纤维化和原发性胆汁性肝病胆管炎。UDCA的主要天然来源是熊胆汁，或者通过半合成的方式从胆酸（cholic acid，CA）或鹅去氧胆酸（chenodeoxycholic acid，CDCA）获得。然而，目前尚无高效的合成路线。

石胆酸的潜力

石胆酸（LCA， lithocholic acid）是一种价格低廉的肉类生产废物产品，可作为合成UDCA的原料。尽管已有微生物可将LCA转化为UDCA，但仍缺乏选择性地在7β位羟基化LCA以形成UDCA的酶。因此，寻找直接7β-羟基化的酶成为一项有价值的研究。

德国格赖夫斯瓦尔德大学生物化学系的Uwe T. Bornscheuer教授团队设计了链霉菌来源的细胞色素P450单加氧酶CYP107D1（OleP），用于石胆酸的立体和区域选择性7β-羟基化，生成熊去氧胆酸。通过结构分析和分子对接的方法，确定了与7β羟化相关的氨基酸残基，并通过突变体筛选获得了一个高效的生物催化剂（F84Q / S240A / V291G），其UDCA产量比之前的突变体高10倍。

这项研究为从生物废物LCA环保合成UDCA开辟了新的可能性，为UDCA的生产提供了一种可行的方法。