天然产物是上市药物或先导药物的重要源泉，60-70%左右的上市小分子药物和农用杀虫剂，直接或间接来源于天然产物。因此，通过对天然产物的生物合成机制进行深入的研究，不仅有助于新型天然产物及其衍生物的发现，而且有利于新型生物催化剂（酶）的应用，最终为新药或药物中间体的绿色合成和大规模产业化打下重要的物质基础。

在天然产物的生物合成方向，张玉阳博士团队的研究成果修正了科学界对于酶催化碘原子上载的认识。自然界中将近100种碘化修饰的天然产物被发现，并且这些碘化修饰大多发生在芳香环上，比如甲状腺素。然而，能够催化碘化发生的酶却鲜有报道。1966年报道了第一例甲状腺过氧化物酶（TPO），通过亚铁血红素和双氧水机制在甲状腺素的苯环上引入碘原子。近日，两篇Nature子刊分别报道了两例黄素依赖的卤化酶VirX1（Nature Chemistry，2019）和PltM（Nature Communications，2019）具有催化芳香化合物碘化的功能。然而，张玉阳博士关于色氨酸卤化酶PrnA的研究发现，真正催化一系列芳香化合物（包括吲哚，吡啶，喹啉等）发生碘化的因子并不是PrnA，而是其辅酶黄素还原酶PrnF或Fre完成的。随后的催化机制研究结果表明，吲哚的碘化反应过程并不需要酶PrnF(或Fre)的实质参与，推测是PrnF(或Fre)催化生成的FADH₂先与氧分子生成FAD-OOH，FAD-OOH快速分解产生H₂O₂进而氧化碘离子生成次碘酸，从而引发碘化反应。通过添加严格的对照，张玉阳博士还进一步证实了黄素碘化酶VirX1及其同进化分支蛋白NCV和MBG，均不能催化碘化反应，也是黄素还原酶作用的结果。该研究成果修正当前科学界对于黄素酶催化天然产物中碘化机理的认识，具有重要的生物学意义，并提示将来关于黄素依赖型的碘化酶研究中，如果需要黄素还原酶的参与，必须加以审慎考察。

相关研究成果以《Aryl C-H iodination: are there actual flavin-dependent iodinases in nature?》为题目发表在化学领域国际著名期刊Science China-Chemistry（JCR Q1，中科院一区，影响因子9.445），张玉阳博士为第一作者和共同通讯作者，我校为第一通讯单位；上海交通大学林双君教授为共同通讯作者。