Tek atomlu nanoenzimlerin tasarımında ve uygulamasında ilerleme
Yakın zamanda, "Angewandte Chemie International Edition" dergisi, tek atomlu nanoenzimlerin biyonik tasarımı üzerine en son araştırma sonuçlarını çevrimiçi olarak yayınladı. Bu çalışma, nanoenzimlerin katalitik mekanizmasını anlamaya ve biyokataliz alanında nanoenzimlerin gelişimini teşvik etmeye yardımcı olur.
Fe3O4 nanomateryaller enzimatik özellikler içerdiğinden (Nature Nanotechnology, 2007) 2007 yılında rapor edildiğinden, yeni nanoenzim kavramı endüstri tarafından geniş çapta kabul görmüştür. 40'tan fazla element içeren 130'dan fazla nano enzim rapor edilmiştir. Bununla birlikte, yeni yüksek aktiviteli nanozimlerin tasarımına rehberlik etmek için doğal enzimlerin aktif merkezinin yapısal özelliklerinin nasıl öğrenileceği, nanozimler alanında her zaman önemli bir konu olmuştur.
Doğal peroksidazın aktif merkezi bir demir porfirin yapısıdır Çalışmalar, peroksidazın demir porfirininin daha yüksek katalitik aktivite elde etmek için Zn porfirin ile değiştirilebileceğini göstermiştir. Bu araştırmadan ilham alan araştırmacılar, mezogözenekli silikon koruma stratejisi aracılığıyla metal organik çerçeve (MOF) malzemesi ZIF-8'i öncü olarak kullanarak doğal peroksidazı taklit ederek, Zn porfirin yapısı içeren yüksek aktiviteli bir monomer tasarladı ve sentezledi. Atom Nanozyme. Bir dizi deney, Zn porfirin yapısındaki tek atomlu Zn'nin enzim benzeri aktivitesinin anahtarı olduğunu doğruladı. Teorik hesaplamalar yoluyla, aktif yapısının Zn benzeri porfirin benzeri doymamış Zn-N4 yapısı olduğu ve monoatomik nanoenzimin, peroksidaz benzeri aktivite uygulamak için hidroksil radikalleri oluşturmak için H2O2'nin homolizini teşvik ettiği ortaya çıktı. In vitro antibakteriyel deneyde, tek atomlu nanoenzim,% 99,85 gibi yüksek bir bakteriyostatik oran elde etti ve aynı zamanda, düşük H2O2 konsantrasyonu altında bir fare yara enfeksiyonu modelinde yara iyileşmesini etkili bir şekilde destekleyebilir.
Araştırma, Yan Xiyun'un Biyofizik Enstitüsü, Çin Bilimler Akademisi ve Pekin Kimya Teknolojisi Üniversitesi'nden Liu Huiyu'nun grubu tarafından tamamlandı. Bunlar arasında, Biyofizik Enstitüsü'nden araştırmacı Yan Xiyun, yardımcı araştırmacı Fan Kelong ve Pekin Kimya Teknolojisi Üniversitesi'nden profesör Liu Huiyu, makalenin ortak yazarlarıdır. Ayrıca, Ulusal Nano Merkezi'nden Araştırmacı Shi Xinghua'nın ekibi ve Yangzhou Üniversitesi'nden Profesör Gao Lizeng'in ekibi bu çalışmaya önemli katkılarda bulundu. Araştırma, Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı, Çin Bilimler Akademisi'nin pilot projesi, Çin Bilimler Akademisi'nin kilit sınır projesi ve genç yetenek destek projesi tarafından finanse edildi.
Yara antibakteriyel için kullanılan ZIF-8'den türetilmiş Zn tek atomlu nanoenzimin şematik diyagramı
Kaynak: Biyofizik Enstitüsü, Çin Bilimler Akademisi
İpuçları: Yakın zamanda WeChat resmi hesap bilgi akışı revize edildi. Her kullanıcı, büyük kartlar şeklinde görüntülenecek olan sık okuma abonelik numaralarını ayarlayabilir. Bu nedenle, "Çin Bilimler Akademisinin Sesi" makalesini kaçırmak istemiyorsanız, şunları yapmalısınız: "Çin Bilimler Akademisinin Sesi" genel hesabına girin sağ üst köşedeki menüyü tıklayın "Yıldız Olarak Ayarla" yı seçin
