细胞色素P450单加氧酶(Cytochrome P450 monooxygenase)是一类在自然界中广泛存在、以亚铁血红素为反应活性中心、以分子氧(O2)为氧化剂的多功能氧化还原酶超家族。P450酶在温和条件下高选择性地催化惰性C-H键羟化、烯烃环氧化、杂原子氧化等多种类型反应,在生物化工、有机合成等领域有着巨大的应用潜力。然而P450酶的实际应用依然存在着挑战:其利用O2的氧化还原催化过程高度依赖提供电子的辅因子NAD(P)H和输送电子的还原伴侣蛋白(reduced partner),复杂的蛋白复合物分子机器构造降低了P450酶的稳定性和催化效率。过氧化氢(H2O2)作为绿色氧化剂,在有机合成和化工上都有重要应用价值。在P450酶中使用H2O2替代O2,则不需要辅因子及其复杂的电子传递链(electron transport chains),从而可以极大简化P450酶的催化路径。然而,绝大多数天然P450酶在H2O2存在下的活性都很低甚至没有活性。