亚胺还原酶（IREDs）是依赖NAPDH的酶，可催化亚胺的不对称还原合成手性胺。但IREDs的底物范围很窄，合理的工程设计非常罕见。

2022年，中国科学院微生物研究所高书山团队在国际顶尖学术期刊《Angewandte Chemie》上发表了一篇关于亚胺还原酶IR-G36结构设计的论文。通过合理空腔设计、组合活性位点饱和度测试（CAST）和热稳定性工程相结合，将活性较弱的IR-G36转化为具有优异性能的变体M5，催化效率提高了4193倍。且M5表现出广泛的底物范围，可用于合成不同的氮杂环烷基胺，并且在工业相关条件下以百克规模证明了该反应。

该文章运用了半理性设计手段对酶进行改造。首先在86个IREDs中进行筛选，筛选出具有最佳R选择性（78%）的IR-G36作为下一步进化的目标。接着运用结构生物学的手段，解析IR-G36的空间结构作为酶改造的依据，最终成功改造出催化效率大大提高的变体M5。

本研究中关于IREDs结构解析方面的工作由苏州青云瑞晶科技有限公司提供技术支持。