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本酶催化的反应为L-Phenylalanine + A 5,6,7,8-Tetrahydropteridine + O2 = 3-Hydroxy-L-Phenylalanine + A 4A-Hydroxy-5,6,7,8-Tetrahydropteridine，系统名称为L-Phenylalanine,tetrahydropteridine:oxygen Oxidoreductase (3-Hydroxylating)，该酶已从细菌天蓝红色链霉菌 Streptomyces coeruleorubidus 中得到表征，生成3-羟基-L-苯丙氨酸（即间位-L-酪氨酸，m-L-tyrosine），后者是尿苷酰肽类抗生素pacidamycins生物合成的构建单元之一。形成的4a-羟基四氢蝶啶可自发地或经 EC 4.2.1.96（4a-羟基四氢生物蝶呤脱水酶）的作用脱水生成6,7-二氢蝶啶。6,7-二氢蝶啶必须经 EC 1.5.1.34（6,7-二氢蝶啶还原酶）酶促还原回四氢蝶啶，以免其缓慢重排成更稳定但无活性的7,8-二氢蝶啶化合物。
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