生物催化转化正逐渐成为合成化学中不可或缺的一部分，为传统化学合成提供了高效且具有选择性的替代方法，并引入了一种互补的逆合成逻辑。在过去的十年中，多种在天然酶学中未知但具有合成价值的生物催化过程得到了发展。其中，光生物催化为自由基介导的转化中的立体控制提供了新范式，这一任务对小分子催化剂而言仍然具有挑战性。可见光驱动的吡哆醛自由基生物催化已成为一种无需保护基即可立体选择性合成高价值非规范氨基酸的新策略。
在美国加州大学圣巴巴拉分校的杨扬教授团队之前的研究中，通过工程化的PLP依赖性色氨酸合酶实现了脱羟基C-C偶联，并观察到了酶控制的异常α-立体化学逆转以及pH控制的对映体偏好。在此基础上，该团队通过高通量光生物催化进化出了一组立体化学互补的PLP自由基酶，能够在宽pH范围内高效合成l-和d-氨基酸，并显著增强了对映体控制。这些新设计的l-和d-氨基酸合成酶能够高效利用多种有机硼底物，包括硼酸盐、三氟硼酸盐和硼酸。
机制研究表明，早期的PLP酶变体具有意想不到的PLP消旋酶活性。这种混杂的消旋酶活性在进化的氨基酸合成酶中被消除，从而揭示了对映体控制增强的机制。进一步的机理研究显示，质子供体的转换解释了d-氨基酸的立体反转形成，突显了一种在传统双电子PLP酶学中罕见的不寻常立体反转机制。
