組裝生物酶催化劑能夠增強(qiáng)酶催化劑的穩(wěn)定性和活性。因?yàn)榭招慕Y(jié)構(gòu)無(wú)機(jī)球能夠?qū)⑵鋬?nèi)部的空間作為空間限域方式裝載酶催化劑，但是通常合成空心無(wú)機(jī)球需要苛刻的反應(yīng)條件，因此難以與對(duì)于條件非常敏感的生物分子兼容。
因此最近韓國(guó)科學(xué)技術(shù)院Insung S. Choi等發(fā)展了一種生物兼容方法，制備組裝酶的金屬氫氧化物空心球。由于該研究的重要意義，Jan-Stefan V?ller總結(jié)評(píng)述該研究。
主要內(nèi)容：
（1）
他們將預(yù)先裝載有機(jī)酶的CaCO3微球與金屬鹽在室溫和溫和pH溶液內(nèi)混合，從而將基于CaCO3顆粒的結(jié)構(gòu)演變?yōu)榻饘贇溲趸锟招那颉Ｗ髡邩?gòu)筑了殼中含有葡萄糖氧化酶以及辣根過(guò)氧化物酶的Fe氫氧化物空心球，研究金屬酶的串聯(lián)催化活性。
通過(guò)D-葡萄糖的氧化、過(guò)氧化氫的氧化作為模型反應(yīng)，其中分別進(jìn)行D-葡萄糖氧化為D-葡萄糖酸、過(guò)氧化氫進(jìn)行氧化2,2'-聯(lián)氨-雙(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二胺鹽，研究生物催化反應(yīng)器的性能。
（2）
研究發(fā)現(xiàn)，組裝過(guò)氧化氫酶和葡萄糖氧化酶的Fe氫氧化物空心球催化劑Fe-HIS[Gox/HRP]具有比CaCO3[Gox/HRP]和CaCO3/Fe[Gox/HRP]更快的反應(yīng)速率。在完成反應(yīng)后，F(xiàn)e-HIS[GOx/HRP]能夠通過(guò)離心方式回收，在4次催化循環(huán)后，酶催化活性保留90 %，而且空心球的形貌沒(méi)有發(fā)生改變。此外，作者發(fā)現(xiàn)MH-HISs能夠提高組裝酶的穩(wěn)定性，避免因?yàn)榈鞍姿饷傅姆纸狻Ｔ诤械矸勖浮⑵咸烟茄趸浮⑦^(guò)氧化氫酶三種酶的情況，同樣觀測(cè)發(fā)現(xiàn)組裝于空心球的酶表現(xiàn)更好的催化反應(yīng)速率。
空心球具有的內(nèi)部空間有助于作為催化劑的載體，這種方法能夠在溫和條件實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單方便的快速構(gòu)筑酶催化劑，可能在生物醫(yī)藥扽生物酶催化領(lǐng)域得到發(fā)展和應(yīng)用。
參考文獻(xiàn)
Jan-Stefan V?ller, Biocatalytic hollow inorganic spheres. Nat Catal 6, 979 (2023)
DOI: 10.1038/s41929-023-01074-4
https://www.nature.com/articles/s41929-023-01074-4
